JPH1191539A - Friction state arithmetic unit and braking force control device - Google Patents

Friction state arithmetic unit and braking force control device

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Publication number
JPH1191539A
JPH1191539A JP26044797A JP26044797A JPH1191539A JP H1191539 A JPH1191539 A JP H1191539A JP 26044797 A JP26044797 A JP 26044797A JP 26044797 A JP26044797 A JP 26044797A JP H1191539 A JPH1191539 A JP H1191539A
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JP
Japan
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braking
driving force
wheel speed
wheel
road surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP26044797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Asano
勝宏 浅野
Hidekazu Ono
英一 小野
Koji Umeno
孝治 梅野
Hiroyuki Yamaguchi
裕之 山口
Masaru Sugai
賢 菅井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To compute a friction state without minutely exciting braking force at all times. SOLUTION: This device is composed of a wheel speed detection portion 20 detecting a wheel speed, a step response detection portion 21 detecting a wheel speed step response component when braking force changes in steps and detecting the time-varying characteristic of the component, road surface μgradient operation division 22 computing a road surface μ gradient based on a detected time-varying characteristic as compensating the characteristic vehicle speed dependency by the wheel speed, a target braking force operation portion 23 computing target braking force corresponding to the road surface μgradient, and a wheel cylinder hydraulic control portion 24 controlling a wheel cylinder pressure in steps so as to follow the target braking force. Since the time-varying characteristic of the wheel speed step response component and the road surface μgradient correlate with each other, a friction state can be computed without minutely exciting the braking force at all times.

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、摩擦状態演算装置
及び制駆動力制御装置に係り、より詳しくは、制動力及
び駆動力の少なくともいずれか(以下、「制駆動力」と
いう)をステップ的或いはパルス的に変化させたとき
の、車輪共振系の車輪速度応答成分の特性に基づいて、
タイヤと路面との間の摩擦状態を演算する摩擦状態演算
装置及び演算された摩擦状態に基づいて制駆動力を制御
する制駆動力制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a friction state calculating device and a braking / driving force control device. Or, based on the characteristics of the wheel speed response component of the wheel resonance system when changed in a pulsed manner,
The present invention relates to a friction state calculating device that calculates a friction state between a tire and a road surface, and a braking / driving force control device that controls a braking / driving force based on the calculated friction state.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車に対する安全志向の高まり
から、予防安全技術の研究開発が進められ、その代表的
な安全装置であるアンチロックブレーキシステム(AB
S)は、既に多くの乗用車に装備されている。
2. Description of the Related Art In recent years, research and development of preventive safety technology has been promoted due to an increase in the safety consciousness of automobiles, and a typical safety device such as an anti-lock brake system (AB) has been developed.
S) is already equipped on many passenger cars.

【0003】こうした中、タイヤの共振現象に着目した
新しい原理のABS制御が提案され、検討が進められて
いる(特願平7−220920号等)。本技術は、タイ
ヤがグリップしている時の共振周波数と等しい周波数成
分を有する微小励振をブレーキ圧に与え、そのときのタ
イヤ共振系の伝達ゲイン(車輪速度の共振周波数での微
小振幅/ブレーキ圧の励振振幅)に基づいて、平均ブレ
ーキ圧を制御する制動力制御装置に関するものである。
Under these circumstances, ABS control based on a new principle focusing on the resonance phenomenon of a tire has been proposed and studied (Japanese Patent Application No. 7-220920). The present technology provides a small excitation having a frequency component equal to the resonance frequency when the tire is gripping to the brake pressure, and the transmission gain of the tire resonance system at that time (small amplitude at the resonance frequency of the wheel speed / brake pressure). The present invention relates to a braking force control device that controls the average brake pressure based on the excitation amplitude of the braking force.

【0004】この伝達ゲインは、いわゆるS−μ特性
(スリップ率Sに対する摩擦係数μの変化曲線)におい
て、スリップ率S(若しくはスリップ速度Δω)に対す
る摩擦係数μの勾配(以下、「路面μ勾配」という)と
関連した物理量であることがわかっており、該伝達ゲイ
ンに基づき制動時におけるタイヤ−路面間のすべり易さ
に関する摩擦特性を推定できるものとして期待されてい
る。
In the so-called S-μ characteristic (a change curve of the friction coefficient μ with respect to the slip ratio S), the transmission gain is represented by the gradient of the friction coefficient μ with respect to the slip ratio S (or the slip speed Δω) (hereinafter, “road surface μ gradient”). ), And is expected to be able to estimate a friction characteristic relating to the ease of slip between the tire and the road surface during braking based on the transmission gain.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、アンチロックブレーキ動作を開始するための
所定条件が成立すると、ピークμ直前のすべり状態を検
出するためには、常時、制動力に対応するブレーキ圧を
微小励振しなければならない、という問題がある。
However, in the above prior art, when a predetermined condition for starting the antilock brake operation is satisfied, in order to detect the slip state immediately before the peak μ, it is necessary to always use the braking force. There is a problem that the brake pressure to be applied must be slightly excited.

【0006】また、上記従来技術の原理は、駆動力を微
小励振することによってタイヤと路面との間の摩擦特性
を推定し、推定された摩擦特性に基づいて駆動力を制御
する駆動力制御装置にも応用可能であるが、この場合に
も、常時、駆動力を微小励振しなければならない。
The principle of the above-mentioned prior art is that a driving force control device for estimating a friction characteristic between a tire and a road surface by slightly exciting the driving force and controlling the driving force based on the estimated friction characteristic. However, in this case as well, the driving force must always be slightly excited.

【0007】さらに、定常走行時などで路面μ勾配を推
定する場合に上記従来技術を応用すると、ドライバがブ
レーキペダルを踏んでいないときに制動力を微小励振し
たり、或いは駆動力を微小励振しなければならず、好ま
しくない。
Further, when the above-mentioned prior art is applied to estimating the road surface μ gradient during steady running or the like, when the driver does not step on the brake pedal, the braking force is minutely excited, or the driving force is minutely excited. Must be undesirable.

【0008】本発明は、上記事実に鑑みなされたもの
で、制駆動力を常時微小励振することなく、高精度の制
駆動力の制御を可能とした制駆動力制御装置及び制駆動
力を常時微小励振することなく、制動・駆動・定常走行
など種々の走行状態において、等しく摩擦状態を高精度
に推定できる摩擦状態演算装置を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and a braking / driving force control device and a braking / driving force control device capable of controlling the braking / driving force with high precision without constantly exciting the braking / driving force. An object of the present invention is to provide a frictional state computing device capable of equally and highly accurately estimating a frictional state in various traveling states such as braking, driving, and steady traveling without micro-excitation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を実現するため
に、請求項1記載の発明は、車輪速度を検出する車輪速
度検出手段と、車輪に作用する制駆動力を所定の変化状
態で変化させる制駆動力制御手段と、該制駆動力の所定
の変化による車輪速度の応答成分の減衰特性を検出する
減衰特性検出手段と、該減衰特性に基づいて車輪と路面
との間の摩擦状態を演算する演算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 according to claim 1 comprises a wheel speed detecting means for detecting a wheel speed, and a braking / driving force acting on a wheel being changed in a predetermined changing state. Braking / driving force controlling means, damping characteristic detecting means for detecting a damping characteristic of a wheel speed response component due to a predetermined change in the braking / driving force, and a friction state between the wheel and the road surface based on the damping characteristic. And an operation means for performing an operation.

【0010】請求項2記載の発明は、車輪速度を検出す
る車輪速度検出手段と、車輪に作用する制駆動力を所定
の変化状態で変化させる制駆動力制御手段と、該制駆動
力の所定の変化による車輪速度の応答成分の減衰特性を
検出する減衰特性検出手段と、該減衰特性に基づいて車
輪と路面との間の摩擦状態を演算する演算手段と、該演
算手段により演算された摩擦状態に対応する目標制駆動
力を演算する目標制駆動力演算手段と、車輪に作用する
制駆動力が前記目標制駆動力に追従するように該目標制
駆動力を変化させる制駆動力制御手段とを含んで構成し
たものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a wheel speed detecting means for detecting a wheel speed, a braking / driving force control means for changing a braking / driving force acting on a wheel in a predetermined change state, and a predetermined braking / driving force. Damping characteristic detecting means for detecting a damping characteristic of a response component of a wheel speed due to a change in the vehicle speed; calculating means for calculating a friction state between a wheel and a road surface based on the damping characteristic; and friction calculated by the calculating means. Target braking / driving force calculating means for calculating a target braking / driving force corresponding to the state; and braking / driving force controlling means for changing the target braking / driving force so that the braking / driving force acting on the wheels follows the target braking / driving force. It is comprised including.

【0011】請求項3の発明は、車輪速度を検出する車
輪速度検出手段と、車輪に作用する制駆動力をステップ
的に変化させる制駆動力制御手段と、前記車輪速度検出
手段により検出された車輪速度から、前記制駆動力制御
手段により制駆動力をステップ的に変化させたときの車
輪速度ステップ応答成分の時間変化特性を検出するステ
ップ応答検出手段と、 前記ステップ応答検出手段によ
り検出された車輪速度ステップ応答成分の時間変化特性
に基づいて、タイヤと路面との間の摩擦状態を演算する
演算手段と、を含んで構成したものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a wheel speed detecting means for detecting a wheel speed, a braking / driving force control means for changing a braking / driving force acting on a wheel in a stepwise manner, and a wheel speed detecting means. A step response detecting means for detecting a time change characteristic of a wheel speed step response component when the braking / driving force is stepwise changed by the braking / driving force control means from the wheel speed; Calculating means for calculating the frictional state between the tire and the road surface based on the time change characteristic of the wheel speed step response component.

【0012】また、請求項4の発明は、請求項3の発明
を制駆動力制御装置に応用したもので、その構成は、図
1に示すように、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より検出された車輪速度か
ら、車輪に作用する制駆動力をステップ的に変化させた
ときの車輪速度ステップ応答成分の時間変化特性を検出
するステップ応答検出手段と、前記ステップ応答検出手
段により検出された車輪速度ステップ応答成分の時間変
化特性に基づいて、タイヤと路面との間の摩擦状態を演
算する演算手段と、前記演算手段により演算された摩擦
状態に対応する目標制駆動力を演算する目標制駆動力演
算手段と、車輪に作用する制駆動力が前記目標制駆動力
に追従するように、該制駆動力を変化させる制駆動力制
御手段と、を含んで構成したものである。
A fourth aspect of the present invention is an application of the third aspect of the present invention to a braking / driving force control device. As shown in FIG. A step response detecting means for detecting a time change characteristic of a wheel speed step response component when a braking / driving force acting on a wheel is changed stepwise from a wheel speed detected by the wheel speed detecting means; Calculating means for calculating the frictional state between the tire and the road surface based on the time change characteristic of the wheel speed step response component detected by the response detecting means; and a target control corresponding to the frictional state calculated by the calculating means. Target braking / driving force calculating means for calculating the driving force; and braking / driving force control means for changing the braking / driving force so that the braking / driving force acting on the wheels follows the target braking / driving force. Are those that you configured.

【0013】また、請求項5の発明は、車輪速度を検出
する車輪速度検出手段と、タイヤと路面との間に発生す
る摩擦力を振動させるためのパルス状の制駆動力と、該
パルス状の制駆動力により発生した摩擦力の振動に対し
て逆位相となるパルス状の制駆動力と、を発生させるパ
ルス制駆動力発生手段と、前記車輪速度検出手段により
検出された車輪速度から、前記パルス制駆動力発生手段
によりパルス状の制駆動力が印加されたときの車輪速度
パルス応答成分の振幅特性を検出するパルス応答検出手
段と、前記パルス応答検出手段により検出された車輪速
度パルス応答成分の振幅特性に基づいて、タイヤと路面
との間の摩擦状態を演算する演算手段と、を含んで構成
したものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a wheel speed detecting means for detecting a wheel speed, a pulse-like braking / driving force for oscillating a frictional force generated between a tire and a road surface, and a pulse-like braking / driving force. A pulsed braking / driving force having a phase opposite to the vibration of the frictional force generated by the braking / driving force, a pulsed braking / driving force generating means for generating the wheel speed, and a wheel speed detected by the wheel speed detecting means. Pulse response detecting means for detecting an amplitude characteristic of a wheel speed pulse response component when a pulsed braking / driving force is applied by the pulse braking / driving force generating means; and a wheel speed pulse response detected by the pulse response detecting means. Calculating means for calculating a frictional state between the tire and the road surface based on the amplitude characteristics of the components.

【0014】また、請求項6の発明は、請求項5の発明
を制駆動力制御装置に応用したもので、その構成は、図
10に示すように、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より検出された車輪速度
から、パルス状の制駆動力が印加されたときの車輪速度
パルス応答成分の振幅特性を検出するパルス応答検出手
段と、前記パルス応答検出手段により検出された車輪速
度パルス応答成分の振幅特性に基づいて、タイヤと路面
との間の摩擦状態を演算する演算手段と、前記演算手段
により演算された摩擦状態に対応する目標制駆動力を演
算する目標制駆動力演算手段と、車輪に作用する制駆動
力が前記目標制駆動力に追従するように該制駆動力を制
御すると共に、タイヤと路面との間に発生する摩擦力を
振動させるためのパルス状の制駆動力と、該パルス状の
制駆動力により発生した摩擦力の振動に対して逆位相と
なるパルス状の制駆動力と、を発生させる制駆動力制御
手段と、を含んで構成したものである。
The invention according to claim 6 is an application of the invention according to claim 5 to a braking / driving force control device. The structure of the invention is, as shown in FIG. 10, comprising wheel speed detection means for detecting wheel speed. A pulse response detecting means for detecting an amplitude characteristic of a wheel speed pulse response component when a pulse-like braking / driving force is applied from the wheel speed detected by the wheel speed detecting means; Calculating means for calculating a frictional state between the tire and the road surface based on the amplitude characteristic of the wheel speed pulse response component obtained, and a target for calculating a target braking / driving force corresponding to the frictional state calculated by the calculating means. Braking / driving force calculating means for controlling the braking / driving force such that the braking / driving force acting on the wheels follows the target braking / driving force, and vibrating the frictional force generated between the tire and the road surface. A braking / driving force control means for generating a loose braking / driving force, and a pulse-shaped braking / driving force having an opposite phase to the vibration of the frictional force generated by the pulse-shaped braking / driving force. It is composed.

【0015】請求項1記載の発明に係る車輪速度検出手
段は、車輪速度を検出し、制駆動力制御手段は、車輪に
作用する制駆動力を所定の変化状態で変化させる。減衰
特性検出手段は、該制駆動力の所定の変化による車輪速
度の応答成分の減衰特性を検出し、演算手段は、該減衰
特性に基づいて車輪と路面との間の摩擦状態を演算す
る。
The wheel speed detecting means according to the first aspect of the present invention detects the wheel speed, and the braking / driving force control means changes the braking / driving force acting on the wheels in a predetermined change state. The damping characteristic detecting means detects a damping characteristic of a response component of the wheel speed due to the predetermined change of the braking / driving force, and the calculating means calculates a friction state between the wheel and the road surface based on the damping characteristic.

【0016】また、請求項2記載の発明に係る車輪速度
検出手段は、車輪速度を検出し、制駆動力制御手段は、
車輪に作用する制駆動力を所定の変化状態で変化させ
る。減衰特性検出手段は、該制駆動力の所定の変化によ
る車輪速度の応答成分の減衰特性を検出し、演算手段
は、該減衰特性に基づいて車輪と路面との間の摩擦状態
を演算する。目標制駆動力演算手段は、上記演算手段に
より演算された摩擦状態に対応する目標制駆動力を演算
し、制駆動力制御手段は、車輪に作用する制駆動力が前
記目標制駆動力に追従するように該目標制駆動力を変化
させる。
The wheel speed detecting means according to the second aspect of the present invention detects the wheel speed, and the braking / driving force control means comprises:
The braking / driving force acting on the wheels is changed in a predetermined change state. The damping characteristic detecting means detects a damping characteristic of a response component of the wheel speed due to the predetermined change of the braking / driving force, and the calculating means calculates a friction state between the wheel and the road surface based on the damping characteristic. The target braking / driving force calculating means calculates a target braking / driving force corresponding to the frictional state calculated by the calculating means, and the braking / driving force control means causes the braking / driving force acting on the wheels to follow the target braking / driving force. The target braking / driving force is changed so that

【0017】このように、本発明は、車輪に作用する制
駆動力を所定の変化状態で変化させ、該制駆動力の所定
の変化による車輪速度の応答成分の減衰特性を検出し、
該減衰特性に基づいて車輪と路面との間の摩擦状態を演
算するようにしたので、制動・駆動・定常走行など種々
の走行状態において、それぞれ摩擦状態を高精度よ演算
することができる。 (請求項3及び請求項4の発明の原理)本発明の原理に
ついて図2〜図4の図面を参照して説明する。ここで、
図2は、車体と車輪と路面とから構成される車輪共振系
の等価力学モデル、図3は、図2の車輪共振系の振動特
性を規定するタイヤと路面との間の摩擦特性、図4は、
車輪共振系の振動モデルを示したものである。
As described above, according to the present invention, the braking / driving force acting on the wheel is changed in a predetermined change state, and the damping characteristic of the response component of the wheel speed due to the predetermined change in the braking / driving force is detected.
Since the friction state between the wheel and the road surface is calculated based on the damping characteristic, the friction state can be calculated with high accuracy in various running states such as braking, driving, and steady running. (Principles of the Inventions of Claims 3 and 4) The principles of the present invention will be described with reference to FIGS. here,
FIG. 2 is an equivalent dynamic model of a wheel resonance system composed of a vehicle body, wheels, and a road surface. FIG. 3 is a friction characteristic between a tire and a road surface that defines the vibration characteristics of the wheel resonance system of FIG. Is
3 shows a vibration model of a wheel resonance system.

【0018】まず、図2に示すように、重量Wの車体1
2を備えた車両が車体速度vで走行している時の車輪で
の振動現象を考察する。
First, as shown in FIG.
Consider the vibration phenomenon at the wheels when the vehicle equipped with 2 is traveling at the vehicle speed v.

【0019】図2の車輪共振系の力学モデルにおいて、
車輪(リム)13に作用した制駆動トルクT1 は、リム
とトレッド15との間のねじれに起因するばね要素14
(タイヤねじればね定数K)を介してトレッド(ベル
ト)15に伝達し、さらに該トレッド表面を介して路面
に作用する。このとき、車輪には、トレッドと路面との
接地点を基点として、路面から制駆動トルクT1 の反作
用としての発生力TL が作用する。
In the dynamic model of the wheel resonance system shown in FIG.
The braking / driving torque T 1 applied to the wheel (rim) 13 is caused by the spring element 14 caused by the torsion between the rim and the tread 15.
(Tire twist constant K) to the tread (belt) 15 and acts on the road surface via the tread surface. At this time, the wheel is as a base point a ground point between the tread and the road surface, are generated force T L as the reaction of the braking and driving torque T 1 from the road surface acts.

【0020】この発生力TL は、タイヤと路面との間の
摩擦力によるものであり、制駆動トルクT1 の方向と反
対方向に作用する。すなわち、発生力TL は、駆動時に
リムに駆動トルクT1 が作用する場合、車輪回転方向
(車輪13の回転速度ω1 の方向)と反対方向に作用
し、ブレーキ制動時に制動トルクT1 が作用する場合、
車輪の回転方向に作用する。
The generated force T L is due to a frictional force between the tire and the road surface, and acts in a direction opposite to the direction of the braking / driving torque T 1 . That is, when the driving torque T 1 acts on the rim at the time of driving, the generated force TL acts in the direction opposite to the wheel rotation direction (the direction of the rotation speed ω 1 of the wheel 13), and the braking torque T 1 during braking is reduced. If it works,
Acts in the direction of wheel rotation.

【0021】ここで、車両がある速度v(回転系に変換
した値をωv )で走行している時から、ブレーキをかけ
ていくとタイヤと路面との間にスリップが生じるが、こ
のときタイヤと路面との間に発生した発生力TL は、以
下の式で表されるスリップ率S1 に対して、図3の関数
関係のように変化する(スリップ率が正の領域)。な
お、ω2 は、トレッド15の回転速度である。
Here, when the vehicle is running at a certain speed v (the value converted into a rotating system is ω v ), the brakes cause a slip between the tires and the road surface. generated force T L generated between the tire and the road surface, to the slip ratio S 1 represented by the following equation, it varies as a function relation of FIG. 3 (a region of the slip rate is positive). Note that ω 2 is the rotation speed of the tread 15.

【0022】[0022]

【数1】 (Equation 1)

【0023】同様に、車両がある速度vで走行している
時から、ドライバがアクセルペダルを踏んで加速してい
く場合でも、タイヤと路面との間にスリップが生じる
が、このときの発生力TL は、以下の式で表されるスリ
ップ率S2 に対して、図3の関数関係のように変化する
(スリップ率が負の領域)。
Similarly, even when the driver accelerates by depressing the accelerator pedal from when the vehicle is running at a certain speed v, slip occurs between the tires and the road surface. T L changes with respect to the slip ratio S 2 represented by the following equation as shown in the functional relationship of FIG. 3 (a region where the slip ratio is negative).

【0024】[0024]

【数2】 (Equation 2)

【0025】ここで、車両前進時の車輪の回転方向を正
方向とすると、タイヤ−路面間の発生力TL を、次式の
ように表すことができる。
Here, assuming that the rotation direction of the wheels when the vehicle advances is the forward direction, the generated force TL between the tire and the road surface can be expressed by the following equation.

【0026】 制動時: TL =Wr Rμ(S1 ) (2) 駆動時: TL =Wr Rμ(S2 ) (3) ここに、Wr は輪荷重、Rはタイヤの動荷重半径、μは
トレッド15と路面との間の摩擦係数である。なお、μ
は、スリップ率S1 或いはS2 の関数として表されてい
る。
At the time of braking: T L = W r Rμ (S 1 ) (2) At the time of driving: T L = W r Rμ (S 2 ) (3) where W r is the wheel load and R is the dynamic load of the tire. The radius, μ, is the coefficient of friction between the tread 15 and the road surface. Note that μ
Is expressed as a function of the slip ratio S 1 or S 2 .

【0027】図3のS−μ曲線に示すように、スリップ
率0のときは発生力TL は0であるが、ある正のスリッ
プ率において、制動時の発生力TL は正のピーク値をと
り、ある負のスリップ率において、制動時の発生力TL
は負のピーク値をとる関係が成り立っていることがわか
る。また、種々の動作点において、スリップ率に対する
発生力TL の勾配は、例えばピーク値の時には0近傍の
値というように、各々固有の値をとるので、該勾配を用
いることによって、タイヤと路面との間のすべり易さ
(摩擦状態)を表すことができる。
As shown by the S-μ curve in FIG. 3, when the slip ratio is 0, the generated force TL is 0, but at a certain positive slip ratio, the generated force TL during braking has a positive peak value. And at a certain negative slip ratio, the generated force TL during braking
It can be seen that the relationship that takes a negative peak value holds. Also, at various operating points, the gradient of the generated force TL with respect to the slip ratio takes a unique value, for example, a value near 0 at the peak value. (The frictional state) between the two.

【0028】なお、発生力TL と摩擦係数μとは、(2)
、(3) 式から明らかなように互いに関連するので、摩
擦係数μのスリップ率に対する勾配を用いても摩擦状態
を的確に表すことができる。さらに、スリップ率の代わ
りにスリップ速度を用いても摩擦状態を表すことができ
る。以下では、スリップ率(又はスリップ速度)に対す
る発生力TL の勾配及びスリップ率(又はスリップ速
度)に対する摩擦係数μの勾配を総称して路面μ勾配と
いう。
The generated force T L and the friction coefficient μ are expressed by (2)
, (3), the frictional state can be accurately expressed even by using the gradient of the friction coefficient μ with respect to the slip ratio. Further, the friction state can be expressed by using the slip speed instead of the slip rate. Hereinafter, the gradient of the generated force TL with respect to the slip ratio (or the slip speed) and the gradient of the friction coefficient μ with respect to the slip ratio (or the slip speed) are collectively referred to as a road surface μ gradient.

【0029】ところで、図2の力学モデルにおいて、リ
ムに作用する制駆動トルクを平均的な制駆動トルクT1
の回りに振幅ΔT1 で励振すると、この励振トルク成分
は車輪速度ω1 の回りの振動成分Δω1 となって現れ
る。
In the dynamic model shown in FIG. 2, the braking / driving torque acting on the rim is changed to the average braking / driving torque T 1.
When excited around the amplitude [Delta] T 1, the excitation torque component appears as a vibration component [Delta] [omega 1 around the wheel speed omega 1.

【0030】そこで、図2の車輪共振系の振動現象を、
車輪回転軸で等価的にモデル化した図4に示すモデルを
参照して考察する。
The vibration phenomenon of the wheel resonance system shown in FIG.
Consider a model shown in FIG. 4 equivalently modeled by the wheel rotation axis.

【0031】ここで、既に述べたように、制駆動力T1
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、この制駆動力T1 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, as described above, the braking / driving force T 1
Is acting through the surface of the tread 15 of the tire contact with the road surface in the road surface, the braking for driving force T 1 is acting on the vehicle body 12 as a reaction from the fact road, equivalent body weight of the rotary shaft conversion The model 17 is connected to the side opposite to the wheel 13 via a friction element 16 between the tread of the tire and the road surface. This is the same as the large inertia under the wheels, that is, the weight of the vehicle body can be simulated by the mass on the side opposite to the wheels, as in the chassis dynamo device.

【0032】図2、図4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 、車体1
2の重量Wの回転軸換算の等価モデル17の慣性をJV
とすると、系全体の特性は次の(4) 〜(6) 式のようにな
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。
The wheel 13 including the tire rim in FIGS.
Spring element 1 of inertial between J w, rim and tread 15
4, the spring constant is K, the inertia of the tread 15 is J t , and the body 1
The inertia of the equivalent model 17 in terms of the rotation axis of the weight W of 2 is expressed by J V
Then, the characteristics of the whole system are as shown in the following equations (4) to (6). In the following, the first-order derivative d / dt with respect to time will be described.
Is represented by “′”, and the second-order derivative d 2 / dt 2 with respect to time is represented by “”.

【0033】 JW θw " = −T1 +K(θt −θw ) (4) Jt θt " = −K(θt −θw )+μWr R (5) Jv ωv ' = −μWr R (6) ここで、θw は車輪13の回転角、θw " は車輪13の
回転角加速度、θt はトレッド15の回転角、θt " は
トレッド15の回転角加速度である。すなわち、 ω1 = θw ' (7) ω2 = θw ' (8) である。
[0033] J W θ w "= -T 1 + K (θ t -θ w) (4) J t θ t" = -K (θ t -θ w) + μW r R (5) J v ω v '= −μW r R (6) where θ w is the rotation angle of the wheel 13, θ w "is the rotation angular acceleration of the wheel 13, θ t is the rotation angle of the tread 15, and θ t " is the rotation angular acceleration of the tread 15. is there. That is, ω 1 = θ w ′ (7) ω 2 = θ w ′ (8).

【0034】タイヤが路面に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周波数f 1 は、
When the tire is gripping the road,
If the red 15 and the vehicle equivalent model 17 are directly connected
Considering the inertia of the vehicle equivalent model 17 and the tread 15
The inertia of the sum of the inertia and the inertia of the wheel 13 resonates.
Resonance frequency f of the wheel resonance system 1Is

【0035】[0035]

【数3】 (Equation 3)

【0036】となる。この状態は図3上では、ピークμ
(最大発生力)に至る前の路面μ勾配が正となる領域の
動作点に対応している。
## EQU1 ## This state is shown in FIG.
This corresponds to an operating point in a region where the road surface μ gradient before reaching (the maximum generated force) is positive.

【0037】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、
Conversely, when the friction coefficient μ of the tire approaches the peak μ, the friction coefficient μ of the tire surface becomes the slip ratio S
, And the component accompanying the inertial vibration of the tread 15 does not affect the vehicle equivalent model 17. That is, the tread 15 and the vehicle equivalent model 17 are equivalently separated, and the tread 15 and the wheels 13 resonate. The resonance frequency f 2 of the wheel resonance system at this time is

【0038】[0038]

【数4】 (Equation 4)

【0039】となる。この状態は図3では、ピークμ近
傍で路面μ勾配が0となる動作点の領域に対応し、一般
にピークμの点に達すると瞬時に路面μ勾配が負となる
領域へと遷移する。このとき、制動時ではタイヤがロッ
クし、駆動時では、タイヤが空転する。
## EQU1 ## In FIG. 3, this state corresponds to the region of the operating point where the road surface μ gradient becomes zero near the peak μ, and generally transitions to the region where the road surface μ gradient becomes negative instantaneously when the peak μ is reached. At this time, the tire locks during braking, and the tire spins during driving.

【0040】各慣性の大小関係は、 Jt <Jw <Jv (11) であり、これより、 f1 <f2 (12) になる。つまり、タイヤがロック或いは空転に至る場
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。このようにタイヤと路面との間の摩擦状
態の変化によって、車輪共振系の振動特性が変化するの
で、逆に、加振された車輪共振系の応答出力(車輪速度
ω1 の振動成分)に基づいて、摩擦状態を推定すること
が可能となる。
The magnitude relationship of each inertia is J t <J w <J v (11), than this, become f 1 <f 2 (12) . That is, when the tire locks or spins, the resonance frequency of the wheel resonance system shifts to the high frequency side. This change in the resonance frequency occurs sharply near the peak μ. By a change in the friction state between the thus tire and the road surface, the vibration characteristics of the wheel resonance system is changed, to the contrary, the response output of the vibration is the wheel resonance system (vibration component of the wheel speed omega 1) Based on this, it is possible to estimate the friction state.

【0041】そこで、本発明では、制駆動力制御手段に
より制駆動力をステップ的に変化させることにより、車
輪共振系を加振する。例えば、図5に示すように、ドラ
イバの踏力に対応してマスタシリンダ圧が増加している
ときなどに、いわゆるABSアクチュエータ等を利用し
てホイールシリンダ圧をステップ的に増圧させる。ま
た、一定のホイールシリンダ圧をある時間保持した後
で、ホイールシリンダ圧をステップ的に減圧させる。
Therefore, in the present invention, the wheel resonance system is vibrated by changing the braking / driving force stepwise by the braking / driving force control means. For example, as shown in FIG. 5, when the master cylinder pressure is increased in accordance with the pedaling force of the driver, the wheel cylinder pressure is increased stepwise using a so-called ABS actuator or the like. After a certain wheel cylinder pressure is maintained for a certain time, the wheel cylinder pressure is reduced in a stepwise manner.

【0042】このような急激に増加或いは減少する制駆
動力を車輪に印加した場合、車輪速度の急激な変化によ
って、トレッドと車輪との間にねじれ角(θt −θw
が発生するので、トレッドが回転振動し、タイヤと路面
との間に発生する摩擦力が振動する。これに伴って、車
輪速度にも振動成分(車輪速度ステップ応答成分)が発
生する。この車輪速度振動は、タイヤが路面に完全にグ
リップしている状態では、あまり減衰することなく継続
するが、スリップが発生すると、急激に減衰する。
When such a suddenly increasing or decreasing braking / driving force is applied to the wheel, a sharp change in the wheel speed causes a twist angle (θ t −θ w ) between the tread and the wheel.
Is generated, the tread rotates and vibrates, and the frictional force generated between the tire and the road surface vibrates. Accordingly, a vibration component (wheel speed step response component) also occurs at the wheel speed. The wheel speed vibration continues without much attenuation when the tire is completely gripping the road surface, but abruptly attenuates when a slip occurs.

【0043】ここで、スリップ率が0.2の時に路面μ
が最大値0.3となる路面上で、種々の初期車速(10rad
/s, 20rad/s)から、種々の制動力(μ=0.1、0.2
5、0.3相当)をステップ的に印加させながら減速し
たときに実際に検出された車輪速度及び車体速度の時間
的変化の実験結果を図6〜図9に示す。なお、この実験
における各種の物理量は、図示の通りである。
Here, when the slip ratio is 0.2, the road surface μ
On the road surface where the maximum value is 0.3, various initial vehicle speeds (10 rad
/ s, 20rad / s), various braking forces (μ = 0.1, 0.2
5 to 0.3) are shown in FIGS. 6 to 9, which show experimental results of temporal changes of the wheel speed and the vehicle speed actually detected when decelerating while applying stepwise. Various physical quantities in this experiment are as shown in the figure.

【0044】図6〜図9に示すように、制動トルク、す
なわち路面μの違いによって、車輪速度振動の時間変化
特性が異なっていることがわかる。例えば、初期車速が
同一値(20rad/s)である図7、図8及び図9を比較する
と、車輪速度振動の振幅の減衰率は、μ=0.1,0.
25,0.3の順で、大きくなっていることがわかる。
すなわち、路面μが大きくなるほど、車輪速度振動の振
幅値の減衰率が大きくなっており、振幅の減衰率(上記
車輪速度ステップ応答成分の時間変化特性に含まれる)
から摩擦状態を判定できることが示唆されている。
As shown in FIGS. 6 to 9, it can be seen that the time change characteristics of the wheel speed vibration are different depending on the difference in the braking torque, that is, the road surface μ. For example, comparing FIG. 7, FIG. 8 and FIG. 9 in which the initial vehicle speed is the same value (20 rad / s), the attenuation rate of the amplitude of the wheel speed vibration is μ = 0.1, 0.
It turns out that it becomes large in order of 25 and 0.3.
That is, as the road surface μ increases, the damping rate of the amplitude value of the wheel speed vibration increases, and the damping rate of the amplitude (included in the time change characteristic of the wheel speed step response component).
It has been suggested that the friction state can be determined from the above.

【0045】さらに、車輪速度の減衰振動の周波数は、
μ=0.1,0.25,0.3の順で、小さくなってお
り、減衰振動の周波数と摩擦状態とが、関連しているこ
とがわかる。従って、上記車輪速度のステップ応答成分
の時間変化特性として、この減衰振動の周波数を含める
ことができる。
Further, the frequency of the damping vibration of the wheel speed is
It becomes smaller in the order of μ = 0.1, 0.25, 0.3, and it can be seen that the frequency of the damped vibration and the friction state are related. Therefore, the frequency of this damped vibration can be included as the time-change characteristic of the step response component of the wheel speed.

【0046】上記実験により示唆されたことは、図4の
振動モデルによって裏付けることができる。すなわち、
ステップ的に変化する制駆動力により、車輪共振系が加
振され、ステップ的な変化の直後に、車輪共振系の共振
周波数成分が車輪速度ステップ応答成分として出力され
る。
What was suggested by the above experiment can be supported by the vibration model of FIG. That is,
The wheel resonance system is vibrated by the stepwise changing braking / driving force, and immediately after the stepwise change, the resonance frequency component of the wheel resonance system is output as a wheel speed step response component.

【0047】例えば、タイヤが路面に完全にグリップし
ている時には、周波数f1 の振動成分がほぼ同振幅で継
続するが、上述したように、ピークμに近づくと、車輪
共振系の共振周波数は、より高周波数のf2 に移行す
る。従って、ステップ的に制動力が増加してピーμに近
づくと、その振動のエネルギーは、周波数f2 の振動成
分に移行する。このとき、時間の経過と共に周波数f1
の振動成分が減衰し、周波数f2 の振動成分が増幅する
ことが観測できる。逆に、この状態から、ステップ的に
制動力を減少させると、時間の経過と共に周波数f2
振動成分が減衰し、周波数f1 の振動成分が増幅する。
For example, when the tire is completely gripping the road surface, the vibration component of the frequency f 1 continues with almost the same amplitude. However, as described above, as the peak approaches μ, the resonance frequency of the wheel resonance system increases. , the process proceeds to f 2 of the higher frequency. Therefore, when the braking force increases stepwise and approaches the peak μ, the energy of the vibration shifts to the vibration component of the frequency f 2 . At this time, as the time elapses, the frequency f 1
Vibration component is attenuated, it can be observed that the oscillation component of the frequency f 2 are amplified. Conversely, from this state, decreasing the step braking force, damped oscillation component of the frequency f 2 is in the course of time, the vibration component of the frequency f 1 is amplified.

【0048】このような車輪速度ステップ応答成分の時
間変化特性(減衰特性及び増幅特性)は、タイヤと路面
との間の摩擦状態(路面μ勾配、μ値等)に対応して変
化するので、逆に、車輪速度ステップ応答成分の時間変
化特性に基づいて、摩擦状態を演算することができる。
The time change characteristics (damping characteristics and amplification characteristics) of such wheel speed step response components change in accordance with the frictional state (road surface μ gradient, μ value, etc.) between the tire and the road surface. Conversely, the friction state can be calculated based on the time change characteristics of the wheel speed step response component.

【0049】そこで、本発明では、上記事実に着眼し、
演算手段によって、上記のような車輪速度ステップ応答
成分の時間変化特性に基づいて、タイヤと路面との間の
摩擦状態を演算する。ここで、摩擦状態として、車輪速
度ステップ応答成分の時間変化特性と最も相関の高い路
面μ勾配を演算するのが望ましい。
Therefore, in the present invention, focusing on the above fact,
The calculating means calculates the frictional state between the tire and the road surface based on the time change characteristic of the wheel speed step response component as described above. Here, as the friction state, it is desirable to calculate a road surface μ gradient having the highest correlation with the time change characteristic of the wheel speed step response component.

【0050】また、車輪速度ステップ応答成分の時間変
化特性として、制駆動力のステップ的な変化の直後に発
生した減衰振動の減衰率やその周波数、共振周波数f1
の成分の減衰率、共振周波数f2 の成分の増加率、或い
はそれらの組み合わせなどを用いることができる。
The time change characteristics of the wheel speed step response component include the damping rate of the damping vibration generated immediately after the stepwise change of the braking / driving force, its frequency, and the resonance frequency f 1.
Component attenuation rate, an increase rate of the components of the resonance frequency f 2, or the like can be used combinations thereof.

【0051】また、請求項4の発明では、目標制駆動力
演算手段が、演算手段により演算された摩擦状態に対応
する目標制駆動力を演算する。例えば、ピークμに追従
する制御の場合、演算された摩擦状態がピークμから遠
い状態の場合は、増分された目標制駆動力を、ピークμ
直前の状態の場合は、減分された目標制駆動力を演算す
る。そして、制駆動力制御手段は、車輪に作用する制駆
動力が、演算された目標制駆動力に追従するように該制
駆動力を変化させる。
In the invention of claim 4, the target braking / driving force calculating means calculates the target braking / driving force corresponding to the friction state calculated by the calculating means. For example, in the case of control following the peak μ, if the calculated frictional state is far from the peak μ, the incremented target braking / driving force is applied to the peak μ.
In the case of the immediately preceding state, the decremented target braking / driving force is calculated. Then, the braking / driving force control means changes the braking / driving force such that the braking / driving force acting on the wheels follows the calculated target braking / driving force.

【0052】例えば、ホイールシリンダの油圧を調節す
ることにより制動力を制御する場合、ホイールシリンダ
圧が増圧される増圧時間及び減圧される減圧時間の比に
よって、平均的な制動力が定まり、巨視的にみれば、車
体の滑らかな走行が可能となる。しかし、より微細な変
化をみれば、ホイールシリンダ圧の増圧又は減圧時に
は、制動力はステップ的に変化することとなり、該変化
に対応して車輪速度にステップ応答成分が発生する。
For example, when the braking force is controlled by adjusting the oil pressure of the wheel cylinder, the average braking force is determined by the ratio of the pressure increasing time during which the wheel cylinder pressure is increased and the pressure reducing time during which the wheel cylinder pressure is reduced, From a macroscopic perspective, smooth running of the vehicle body is possible. However, if a finer change is observed, the braking force changes stepwise when the wheel cylinder pressure is increased or decreased, and a step response component is generated in the wheel speed in accordance with the change.

【0053】すなわち、平均的な制駆動力の制御におい
て、ステップ的な制駆動力の変化を加えることが一般に
可能であるので、本発明では、制駆動力を常時微小励振
することなく、制動・駆動・定常走行など種々の走行状
態において、等しく摩擦状態を高精度に推定できる。 (請求項5及び請求項6の発明の原理)次に、請求項5
及び請求項6の発明の原理を図11を用いて説明する。
That is, in the control of the average braking / driving force, it is generally possible to add a step-like change in the braking / driving force. In various running states such as driving and steady running, the friction state can be equally estimated with high accuracy. (Principle of Claim 5 and Claim 6) Next, Claim 5
The principle of the present invention will be described with reference to FIG.

【0054】パルス状の制駆動力を車輪に印加した場
合、該車輪とばね要素を介したトレッドが回転振動しよ
うとするので、タイヤと路面との間に発生する摩擦力が
振動する。このとき、図11(a)に示すように、タイ
ヤが路面に完全にグリップしている状態では、制駆動力
をステップ的に変化させた場合、減衰係数が零に相当す
る2次系振動と近似できるため、タイヤー路面での摩擦
力は、制駆動力の変化したステップ幅と同じだけオーバ
ーシュートする。また、タイヤー路面での摩擦力がオー
バーシュートして最大値になった時点、すなわち、ステ
ップ幅の2倍の値になった時点で、制駆動力を初期状態
に戻せば、タイヤー路面での摩擦力は、制駆動力の初期
値を中心として、制駆動力のステップ幅の2倍の振幅で
振動する。この摩擦力の振動は、完全グリップ状態で
は、減衰率が少なく、よって、車輪速振動もほぼ同じ振
幅の状態が続くこととなる。
When a pulsed braking / driving force is applied to a wheel, the tread via the wheel and the spring element tends to rotate and vibrate, so that the frictional force generated between the tire and the road surface vibrates. At this time, as shown in FIG. 11A, in a state where the tire is completely gripped on the road surface, when the braking / driving force is changed in a stepwise manner, the secondary system vibration corresponding to the damping coefficient of zero is generated. Since it can be approximated, the frictional force on the tire-road surface overshoots by the same step width as the changed braking / driving force. Also, when the frictional force on the tire-road surface reaches the maximum value due to overshoot, that is, when the value becomes twice the step width, the braking / driving force is returned to the initial state, and the friction on the tire-road surface is reduced. The force oscillates around an initial value of the braking / driving force with an amplitude twice the step width of the braking / driving force. The vibration of the frictional force has a small damping rate in the perfect grip state, and therefore, the wheel speed vibrations continue to have substantially the same amplitude.

【0055】しかし、図11(b)に示すように、パル
ス入力時で、印加した制駆動力の+側(該制駆動力と同
方向)でスリップが発生すると、路面摩擦力が飽和する
ので、摩擦力の振動が減衰すると共に、車輪速度振動の
振幅も減衰していく。ここで、+側にスリップが発生し
たときの路面摩擦力は、印加した制駆動力の2倍より小
さいので、該路面摩擦力により振動した車輪速度振動の
振幅値は、スリップが発生しなかったときの振幅より小
さく、実際に発生した路面摩擦力の大きさに対応するも
のとなる。すなわち、車輪速度振動の振幅値に基づい
て、タイヤと路面との間の摩擦状態を演算することがで
きる。
However, as shown in FIG. 11 (b), if a slip occurs on the + side of the applied braking / driving force (in the same direction as the braking / driving force) at the time of pulse input, the road surface friction force is saturated. As the vibration of the frictional force is attenuated, the amplitude of the wheel speed vibration is also attenuated. Here, since the road surface frictional force when a slip occurs on the + side is smaller than twice the applied braking / driving force, the amplitude value of the wheel speed vibration vibrated by the road surface frictional force did not cause the slip. It is smaller than the amplitude at the time, and corresponds to the magnitude of the actually generated road surface frictional force. That is, the friction state between the tire and the road surface can be calculated based on the amplitude value of the wheel speed vibration.

【0056】そこで、本発明では、実際に路面μのピー
ク時を検出するために、パルス制駆動力発生手段によ
り、タイヤと路面との間に発生する摩擦力を振動させる
ためのパルス状の制駆動力を発生させる。ここで、印加
する制駆動力をパルス状としたことで、タイヤが一瞬ス
リップ状態になるほど大きな摩擦力を印加しても、直ち
に逆方向の路面摩擦力が印加されることにより、速やか
にグリップ状態に戻すことができる。
Therefore, in the present invention, in order to actually detect the peak time of the road surface μ, the pulse braking / driving force generating means generates a pulse-shaped braking force for vibrating the frictional force generated between the tire and the road surface. Generates driving force. Here, the applied braking / driving force is pulsed, so that even if a large frictional force is applied so that the tire is momentarily slipped, the road surface frictional force in the opposite direction is immediately applied, so that the grip state is quickly increased. Can be returned to.

【0057】そして、さらに、本発明では、該パルス発
生後に、該パルス状の制駆動力により発生した摩擦力の
振動に対して逆位相となるパルス状の制駆動力を発生さ
せる。このように逆位相のパルスを発生させた場合、そ
の後の摩擦力の減衰振動は、逆位相のパルスによって打
ち消される。例えば、完全グリップ状態では、タイヤー
路面での摩擦力が負側に振れて最少値になった時点で、
制駆動力を、摩擦力の振動振幅の1/2だけ負側にステ
ップ的に変化させ、また、摩擦力が、制駆動力の初期値
まで戻ったときに、制駆動力を初期値に戻せば、振動が
完全に止まる。この場合、図11(c)に示すように、
路面摩擦力の振動及びこれに伴う車輪速度振動におい
て、+側及び−側への揺れが1回ずつ発生するのみとな
り、該振動が車両走行に与える影響を軽減することがで
きる。
Further, in the present invention, after the pulse is generated, a pulse-shaped braking / driving force having an opposite phase to the vibration of the frictional force generated by the pulse-shaped braking / driving force is generated. When the opposite-phase pulse is generated as described above, the subsequent damping vibration of the frictional force is canceled by the opposite-phase pulse. For example, in the complete grip state, when the frictional force on the tire-road surface swings to the negative side and reaches the minimum value,
The braking / driving force is stepwise changed to the negative side by half the vibration amplitude of the frictional force, and when the frictional force returns to the initial value of the braking / driving force, the braking / driving force can be returned to the initial value. If the vibration stops completely. In this case, as shown in FIG.
In the vibration of the road surface frictional force and the accompanying wheel speed vibration, the vibration to the + side and the − side is generated only once, and the influence of the vibration on the vehicle traveling can be reduced.

【0058】そして、演算手段が、パルス状の制駆動力
によって発生した車輪速度パルス応答成分の振幅特性に
基づいて、タイヤと路面との間の摩擦状態を演算する。
Then, the calculating means calculates the friction state between the tire and the road surface based on the amplitude characteristic of the wheel speed pulse response component generated by the pulsed braking / driving force.

【0059】すなわち、現在の摩擦状態が、最大制駆動
力となるピークμの摩擦状態から、図11(c)の+側
の車輪速度振動の振幅値に対応する制駆動力だけ離れた
摩擦状態であると演算できる。なお、現在走行中の路面
における最大制駆動力から現在の制駆動力を減算した余
裕制駆動力は、あとどの程度の制駆動力を印加できるか
を示す指標となるものであり、該余裕制駆動力によって
も摩擦状態を表すことができる。勿論、本発明において
も、摩擦状態として、路面μ勾配、摩擦係数μなどを用
いることもができる。
That is, the current friction state is a friction state separated from the friction state of the peak μ at which the maximum braking / driving force is attained by the braking / driving force corresponding to the amplitude value of the wheel speed vibration on the + side in FIG. Can be calculated. Note that the surplus braking / driving force obtained by subtracting the current braking / driving force from the maximum braking / driving force on the currently traveling road surface is an index indicating how much more braking / driving force can be applied. The frictional state can also be represented by the driving force. Of course, also in the present invention, the friction state may be a road surface μ gradient, a friction coefficient μ, or the like.

【0060】例えば、図11(a)のように+側の車輪
速度振動の振幅値が、印加した制駆動力の2倍に対応す
る振幅値であった場合、摩擦状態は、現在の余裕制駆動
力が印加した制駆動力の2倍以上であると演算できる。
For example, as shown in FIG. 11 (a), when the amplitude value of the wheel speed vibration on the + side is an amplitude value corresponding to twice the applied braking / driving force, the friction state becomes It can be calculated that the driving force is at least twice the applied braking / driving force.

【0061】また、図11(c)の+側の車輪速度振動
の振幅値が、印加した制駆動力の2倍に対応する振幅値
に満たない場合、+側でスリップが発生したとみなし
て、摩擦状態は、現在の余裕制駆動力が+側の車輪速度
振動の小さくなった振幅値に対応する制駆動力であると
ころの摩擦状態(ピークμに、より接近した状態)であ
ると演算できる。なお、以上の説明は、完全にグリップ
している状態から不連続的にスリップ状態に移行し、ま
た完全グリップ状態に戻った場合を想定している。実際
には、完全にグリップしている状態はほとんどなく、わ
ずかにスリップしている。
If the amplitude value of the wheel speed vibration on the + side in FIG. 11C is less than the amplitude value corresponding to twice the applied braking / driving force, it is considered that a slip has occurred on the + side. The friction state is calculated as a friction state (a state closer to the peak μ) in which the current marginal braking / driving force is the braking / driving force corresponding to the amplitude value in which the wheel speed vibration on the + side becomes smaller. it can. In the above description, it is assumed that the vehicle is shifted from the completely gripped state to the slip state discontinuously and then returns to the fully gripped state. In fact, there is very little grip, and there is a slight slip.

【0062】ゆえに、印加した制動力の2倍まで摩擦力
がオーバーシュートすることはなく、完全にスリップ状
態に至らなくてもある程度減衰している。そこで、完全
スリップ状態に移行しない場合のベースとなる減衰特性
を、−側の振幅と+側の振幅の比により求め、上記余裕
制駆動力を補正すれば、より精度が向上する。
Therefore, the frictional force does not overshoot up to twice the applied braking force, and the frictional force is attenuated to some extent even if the slip does not completely occur. Therefore, the accuracy is further improved by obtaining the base damping characteristic in the case where the state does not shift to the complete slip state from the ratio of the minus side amplitude and the plus side amplitude, and correcting the above-mentioned margin braking / driving force.

【0063】請求項6の発明では、目標制駆動力演算手
段が、演算された摩擦状態に対応する目標制駆動力を演
算する。そして、制駆動力制御手段は、図11(c)に
示すようなパルス状の制駆動力と、逆位相のパルス状の
制駆動力とを発生させると共に、車輪に作用する制駆動
力が演算された目標制駆動力に追従するように該制駆動
力を制御する。
In the present invention, the target braking / driving force calculating means calculates the target braking / driving force corresponding to the calculated frictional state. The braking / driving force control means generates a pulse-shaped braking / driving force as shown in FIG. 11C and a pulse-shaped braking / driving force having an opposite phase, and calculates the braking / driving force acting on the wheels. The braking / driving force is controlled so as to follow the set target braking / driving force.

【0064】[0064]

【発明の実施の形態】以下、本発明の制駆動力制御装置
及び摩擦状態演算装置の各実施の形態を図面に基づいて
詳細に説明する。 (第1の実施の形態)第1の実施の形態は、本発明の制
駆動力制御装置を車両のアンチロックブレーキ制御装置
に適用したものであり、図12には、該装置の構成が示
されている。同図に示すように、第1の実施の形態に係
るアンチロックブレーキ制御装置は、各車輪の車輪速度
信号を検出する車輪速度検出部20と、検出された車輪
速度信号から、入力された同期信号に同期して車輪速度
ステップ応答成分を検出し、該成分の時間変化特性を各
車輪毎に検出するステップ応答検出部21と、検出され
た車輪速度ステップ応答成分の時間変化特性に基づい
て、各タイヤと路面との間の路面μ勾配αを各々演算す
る路面μ勾配演算部22と、演算された路面μ勾配αに
基づいて、各車輪に印加する目標平均制動力の指令を演
算する目標制動力演算部23と、演算された各目標制動
力に対応するホイールシリンダ圧を実現させるための制
御バルブへの増減圧指令を各車輪毎に演算するホイール
シリンダ油圧制御部24と、から構成される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of a braking / driving force control device and a friction state calculating device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) In a first embodiment, the braking / driving force control device of the present invention is applied to an antilock brake control device for a vehicle. FIG. 12 shows the configuration of the device. Have been. As shown in the figure, the anti-lock brake control device according to the first embodiment includes a wheel speed detecting unit 20 that detects a wheel speed signal of each wheel, and a synchronization input from a detected wheel speed signal. A step response detecting unit 21 that detects a wheel speed step response component in synchronization with a signal and detects a time change characteristic of the component for each wheel, and a time change characteristic of the detected wheel speed step response component, A road μ gradient calculating unit 22 for calculating a road μ gradient α between each tire and the road surface; and a target for calculating a command of a target average braking force to be applied to each wheel based on the calculated road μ gradient α. A braking force calculation unit 23 and a wheel cylinder oil pressure control unit 24 that calculates a pressure increase / decrease command to a control valve for realizing a wheel cylinder pressure corresponding to each calculated target braking force for each wheel. Is done.

【0065】なお、本実施の形態では、車輪に作用する
制動力のステップ的な変化を、ホイールシリンダ圧をス
テップ的に変化させることにより実現している。そし
て、ステップ応答検出部21では、ホイールシリンダ油
圧制御部24から、ステップ変化の時点を示す同期信号
及びホイールシリンダ圧のステップ的な変化量ΔPを得
ている。このステップ応答検出部21は、同期信号に基
づいてステップ変化の時点を検知し、該時点或いは時間
遅れを考慮して該時点の所定時間経過後から車輪速度の
ステップ応答成分の検出を開始する。
In the present embodiment, the stepwise change of the braking force acting on the wheel is realized by changing the wheel cylinder pressure in a stepwise manner. Then, the step response detecting section 21 obtains, from the wheel cylinder oil pressure control section 24, a synchronization signal indicating the time point of the step change and the stepwise change amount ΔP of the wheel cylinder pressure. The step response detecting section 21 detects the time point of the step change based on the synchronization signal, and starts detecting the step response component of the wheel speed after a lapse of a predetermined time from the time point or a time delay in consideration of the time delay.

【0066】このステップ応答検出部21の時間変化特
性の詳細な検出手段について以下に説明する。なお、こ
の検出手段は、車輪速度ステップ応答成分の時間変化特
性としてどの物理量を抽出するかにより、例えば図16
から図18までに示した第1〜第4の態様がある。
The means for detecting the time change characteristic of the step response detecting section 21 will be described in detail below. The detecting means determines which physical quantity is extracted as the time change characteristic of the wheel speed step response component, for example, as shown in FIG.
There are first to fourth modes shown in FIGS.

【0067】図16の第1態様は、車輪速度ステップ応
答成分のうちタイヤグリップ時の共振周波数f1 振動成
分の時間変化特性を検出するもので、ステップ応答検出
時の車輪速度信号ω1 から、タイヤグリップ時の共振周
波数f1 を含む所定帯域の周波数成分のみを通過させる
帯域通過フィルタ32aと、該フィルタの出力信号を整
流化する全波整流器33と、該全波整流器の出力信号の
低域周波数成分のみを通過させることによって直流平滑
化された信号ωd を出力する低域通過フィルタ34と、
該フィルタの出力信号ωd をホイールシリンダ圧のステ
ップ的な変化量ΔPで除算する除算器35と、該出力信
号ωd /ΔPに基づいて、車輪速度ステップ応答成分の
時間変化特性を演算する時間変化特性演算部36と、か
ら構成される。
[0067] The first embodiment of FIG. 16 is for detecting a time variation characteristic of the resonance frequency f 1 vibration component when the tire grip of the wheel speed step response component, from the wheel speed signal omega 1 at the time of the step response detection, a band-pass filter 32a for passing only the frequency component of a predetermined band including the resonance frequency f 1 during the tire grip, a full-wave rectifier 33 for rectifying the output signal of the filter, the low-frequency output signal of該全wave rectifier A low-pass filter 34 that outputs a DC-smoothed signal ω d by passing only frequency components,
A divider 35 for dividing the output signal ω d of the filter by a stepwise change amount ΔP of the wheel cylinder pressure, and a time for calculating a time change characteristic of a wheel speed step response component based on the output signal ω d / ΔP. And a change characteristic calculation unit 36.

【0068】図16に示すように、低域通過フィルタ3
4は、入力信号を直流平滑化するので、出力信号ω
d は、車輪速度ステップ応答成分の共振周波数f1 近傍
での平均振幅値となる。従って、時間変化特性演算部3
6によって、この振幅値の時間変化特性を求めることが
可能となる。なお、この振幅値は、ステップ的な制動力
の変化量によって異なってくるので、この変化量によら
ずに普遍的な時間変化特性を抽出するために、ホイール
シリンダ圧のステップ的な変化量ΔP(変化直後のホイ
ールシリンダ圧−変化直前のホイールシリンダ圧)で出
力信号ωd を除算することにより、正規化された振幅値
ωd /ΔPを得ている。
As shown in FIG. 16, the low-pass filter 3
4 performs DC smoothing of the input signal, so that the output signal ω
d is an average amplitude value of the resonant frequency f 1 near the wheel speed step response component. Therefore, the time change characteristic calculation unit 3
6 makes it possible to determine this time-varying characteristic of the amplitude value. Since this amplitude value varies depending on the stepwise change amount of the braking force, the stepwise change amount ΔP of the wheel cylinder pressure is used in order to extract a universal time change characteristic regardless of the change amount. By dividing the output signal ω d by (the wheel cylinder pressure immediately after the change−the wheel cylinder pressure immediately before the change), a normalized amplitude value ω d / ΔP is obtained.

【0069】具体的な時間変化特性の演算方法として、
例えば、最初の所定時間での平均振幅値と、次に続く所
定時間での平均振幅値とを求め、該平均振幅値の比率を
時間変化特性として求める方法がある。また、他の方法
として、車輪速度ステップ応答成分が減衰する場合に
は、ステップ応答検出時の振幅Aが、A/e(eは1よ
り大きい定数、例えば自然定数とする)まで減衰するに
要した時間Tを時間変化特性として抽出することができ
る。
As a specific calculation method of the time change characteristic,
For example, there is a method in which an average amplitude value at a first predetermined time and an average amplitude value at a next subsequent predetermined time are obtained, and a ratio of the average amplitude value is obtained as a time change characteristic. As another method, when the wheel speed step response component is attenuated, it is necessary for the amplitude A at the time of detecting the step response to attenuate to A / e (e is a constant larger than 1, for example, a natural constant). The extracted time T can be extracted as a time change characteristic.

【0070】なお、ホイールシリンダ圧をステップ的に
増圧して制動を行う場合には、車輪速度ステップ応答の
共振周波数f1 成分は路面μ勾配に応じた特性で減衰す
るので、時間変化特性として振幅減衰率が求められるこ
とになる。
[0070] In performing braking boosts the wheel cylinder pressure in steps, since the resonant frequency f 1 component of the wheel speed step response decays characteristics corresponding to the gradient road surface mu, amplitude as a time change characteristics The decay rate will be required.

【0071】さらに、図17の第2態様は、車輪速度ス
テップ応答成分の主周波数を時間変化特性として抽出す
るもので、車輪速度ステップ応答成分を所定サンプル時
間τ毎に離散化した時系列データに対し、高速フーリエ
変換することにより周波数系列データに変換するFFT
処理部71と、この周波数系列データからゲインが極大
となる主周波数を抽出する抽出部72とから構成され
る。
Further, in the second mode of FIG. 17, the main frequency of the wheel speed step response component is extracted as a time change characteristic, and the wheel speed step response component is converted into time series data discretized every predetermined sample time τ. On the other hand, FFT which transforms to frequency series data by performing fast Fourier transform
It comprises a processing unit 71 and an extraction unit 72 that extracts a main frequency at which the gain is maximum from the frequency sequence data.

【0072】ホイールシリンダ圧をステップ的に増圧し
て制動を行う場合には、車輪速度ステップ応答成分に
は、図6〜図9によって示された特徴的な減衰振動が支
配的となるので、この第2態様によれば、該減衰振動の
主要な周波数が抽出される。
When the braking is performed by increasing the wheel cylinder pressure in a stepwise manner, the characteristic damping vibration shown in FIGS. 6 to 9 becomes dominant in the wheel speed step response component. According to the second aspect, the main frequency of the damped oscillation is extracted.

【0073】さらに、図18の第3態様は、第2態様と
同様に車輪速度ステップ応答成分の主周波数に関する物
理量を時間変化特性として抽出するもので、車輪速度ス
テップ応答成分からタイヤグリップ時の共振周波数f1
より高域の周波数成分を遮断する高域遮断フィルタ40
と、該フィルタ出力を所定サンプル時間τ毎に離散化し
た時系列データから、所定のアルゴリズムに基づいて最
初の極大点と最初の極小点とを検出する極点検出部41
と、検出された最初の極大点と最初の極小点との間の時
間幅Δtを検出する時間幅検出部42とから構成され
る。
Further, the third mode of FIG. 18 extracts a physical quantity relating to the main frequency of the wheel speed step response component as a time change characteristic similarly to the second mode. Frequency f 1
High frequency cutoff filter 40 for blocking higher frequency components
And a pole detection unit 41 for detecting a first maximum point and a first minimum point based on a predetermined algorithm from time series data obtained by discretizing the filter output for each predetermined sample time τ.
And a time width detection unit 42 that detects a time width Δt between the detected first maximum point and the first minimum point.

【0074】次に、路面μ勾配演算部22の詳細な構成
を図14のブロック図を用いて説明する。
Next, the detailed configuration of the road μ gradient calculating section 22 will be described with reference to the block diagram of FIG.

【0075】図14に示すように、路面μ勾配演算部2
2は、右前輪、左前輪、右後輪及び左後輪の車輪速度に
基づいて車体速度(車速)を推定する車速推定部26
と、推定された車速と検出された各車輪の車輪速度ステ
ップ応答成分の時間変化特性とから、テーブル28に基
づいて各車輪毎の路面μ勾配を検索するμ勾配検索部2
7と、から構成される。
As shown in FIG. 14, the road surface μ gradient calculating unit 2
Reference numeral 2 denotes a vehicle speed estimating unit 26 that estimates a vehicle speed (vehicle speed) based on the wheel speeds of the right front wheel, the left front wheel, the right rear wheel, and the left rear wheel.
Μ gradient search unit 2 for searching the road μ gradient for each wheel based on the table 28 from the estimated vehicle speed and the time change characteristics of the detected wheel speed step response component of each wheel.
7 is comprised.

【0076】ここで、図6及び図8の条件を比較する
と、摩擦係数μは共に0.25と同じであるが、図6の
初期車速は10rad/sであるのに対し、図8の初期
車速は20rad/sとなっている。そして、図6及び
図8における車輪速度の時間変化特性を比較すると、図
6での減衰率よりも図8での減衰率が大きく、かつ減衰
振動の主周波数も異なっている。すなわち、同じ路面μ
の状態でも、車輪速度ステップ応答成分の時間変化特性
には車速による依存性がある。
Here, comparing the conditions of FIG. 6 and FIG. 8, the friction coefficient μ is the same as 0.25, but the initial vehicle speed in FIG. 6 is 10 rad / s, while the initial vehicle speed in FIG. The vehicle speed is 20 rad / s. When comparing the time change characteristics of the wheel speeds in FIGS. 6 and 8, the damping rate in FIG. 8 is larger than the damping rate in FIG. 6 and the main frequency of the damped vibration is different. That is, the same road surface μ
Even in the state described above, the time change characteristic of the wheel speed step response component depends on the vehicle speed.

【0077】そこで、このような車速依存性を補償する
ため、図14のテーブル28は、2次元テーブルとして
構成され、各車速毎に、時間変化特性に対する路面μ勾
配の実測値が記憶されている。すなわち、推定された車
速及び検出された車輪速度ステップ応答成分の時間変化
特性に対応するテーブル値を検索することによって、該
テーブル値を路面μ勾配として求めることができる。
Therefore, in order to compensate for such vehicle speed dependency, the table 28 in FIG. 14 is configured as a two-dimensional table, and the actual measured value of the road surface μ gradient with respect to the time change characteristic is stored for each vehicle speed. . That is, by searching for a table value corresponding to the time change characteristics of the estimated vehicle speed and the detected wheel speed step response component, the table value can be obtained as the road surface μ gradient.

【0078】また、車速推定部26は、各車輪の車輪速
度のうち最も大きい車輪速度を選択し、該車輪速度を車
速として出力する演算器として構成することができる。
さらに、制動開始時の車輪速度に基づいて車速を推定す
るようにしてもよい。
The vehicle speed estimating unit 26 can be configured as a computing unit that selects the largest wheel speed among the wheel speeds of the wheels and outputs the wheel speed as the vehicle speed.
Further, the vehicle speed may be estimated based on the wheel speed at the start of braking.

【0079】なお、ステップ応答検出部21が、図16
〜図18のいずれの態様で構成されているかによって、
検出される時間変化特性の物理量が異なってくるので、
当然、これに応じてテーブル28を変更する。また、路
面μ勾配演算部22は、時間変化特性として図16〜図
18のいずれの態様により検出された1つの物理量を参
照するだけでなく、各態様により検出された複数の物理
量を総合的に判断することにより路面μ勾配を求めるよ
うにしてもよい。
Note that the step response detecting section 21
Depending on which of the configurations shown in FIGS.
Since the physical quantity of the time change characteristic detected differs,
Of course, the table 28 is changed accordingly. Further, the road surface μ gradient calculating unit 22 not only refers to one physical quantity detected in any of the modes of FIGS. 16 to 18 as a time change characteristic, but also comprehensively calculates a plurality of physical quantities detected in each mode. The determination may be made to determine the road μ gradient.

【0080】次に、目標制動力演算部23の構成例を図
15に示す。図15に示すように、目標制動力演算部2
3は、路面μ勾配演算部22により演算された路面μ勾
配αと予め定められた基準勾配αs との差分Δα(=α
−α s )を演算する差分器29と、差分Δαを零に一致
又は略一致させるように比例ゲインGPr及び積分ゲイン
Ir/s(sはラプラス演算子)を用いて比例積分制御
を行うPI制御器30と、該PI制御器30により演算
された指令信号から、ドライバの踏力を越えてブレーキ
制動されないように正値を除去することにより目標平均
制動力指令Pr を出力する正値除去部31と、から構成
される。なお、ピークμを与える路面μ勾配αは0であ
るので、αs を0近傍の正値に設定することにより、ピ
ークμ追従を実現するための目標平均制動力指令Pr
演算される。
Next, an example of the configuration of the target braking force calculator 23 will be described.
FIG. As shown in FIG. 15, the target braking force calculation unit 2
3 is the road surface μ slope calculated by the road surface μ slope calculation unit 22
Distribution α and a predetermined reference gradient αsAnd the difference Δα (= α
−α s) And the difference Δα is equal to zero
Or the proportional gain GPrAnd integral gain
GIr/ S (s is Laplace operator) proportional integral control
PI controller 30 that performs
Brake from the driver's pedaling force
Target average by removing positive values to prevent braking
Braking force command PrAnd a positive value removing unit 31 that outputs
Is done. Note that the road μ gradient α that gives the peak μ is 0.
So αsIs set to a positive value near 0,
Target average braking force command P for realizingrBut
Is calculated.

【0081】なお、PI制御器30は、微分制御も含め
たPID制御器として構成することもでき、さらに、い
わゆるH∞制御や2自由度制御などを行うロバスト制御
器など、より高次の制御を行う制御器により構成するこ
ともできる。
The PI controller 30 can be configured as a PID controller including differential control, and further, a higher-order control such as a robust controller for performing so-called H∞ control or two-degree-of-freedom control. May be configured by a controller that performs the following.

【0082】また、図15の構成例では、路面μ勾配α
を直接フィードバックするように構成したが、演算され
た路面μ勾配αに対応する車輪挙動量(例えばスリップ
率等)を求め、該車輪挙動量を予め定められた目標値に
一致させるための目標平均制動力指令Pr を演算するよ
うに目標制動力演算部23を構成することも可能であ
る。
In the configuration example shown in FIG. 15, the road surface μ gradient α
Is directly fed back. However, a wheel behavior amount (for example, a slip ratio or the like) corresponding to the calculated road surface gradient α is determined, and a target average for matching the wheel behavior amount to a predetermined target value is determined. It is also possible to configure the target braking force calculation unit 23 to calculate the braking force command Pr .

【0083】次に、ホイールシリンダ油圧制御部24が
出力したバルブ動作指令により動作するブレーキ部の構
成を図20を用いて説明する。
Next, the structure of the brake unit that operates in accordance with the valve operation command output from the wheel cylinder oil pressure control unit 24 will be described with reference to FIG.

【0084】図20に示すように、ブレーキ部45は、
制御バルブ52、マスタシリンダ48、ホイールシリン
ダ56、リザーバー58及びオイルポンプ60を備えて
いる。
As shown in FIG. 20, the brake unit 45
A control valve 52, a master cylinder 48, a wheel cylinder 56, a reservoir 58, and an oil pump 60 are provided.

【0085】このうちブレーキペダル46は、ブレーキ
ペダル46の踏力に応じて増圧するマスタシリンダ48
を介して制御バルブ52の増圧バルブ50へ接続されて
いる。また、制御バルブ52は、減圧バルブ54を介し
て低圧源としてのリザーバー58へ接続されている。さ
らに、制御バルブ52には、該制御バルブによって供給
されたブレーキ圧をブレーキディスクに加えるためのホ
イールシリンダ56が接続されている。この制御バルブ
52は、ドライバの踏力によるブレーキ圧Pdを供給す
ると共に、ホイールシリンダ油圧制御部24から入力さ
れた増圧・減圧指令に基づいて増圧バルブ50及び減圧
バルブ54の開閉を制御する。
The brake pedal 46 is provided with a master cylinder 48 for increasing the pressure in accordance with the depression force of the brake pedal 46.
Is connected to the pressure-intensifying valve 50 of the control valve 52. The control valve 52 is connected to a reservoir 58 as a low pressure source via a pressure reducing valve 54. Further, a wheel cylinder 56 for applying the brake pressure supplied by the control valve to the brake disc is connected to the control valve 52. The control valve 52 supplies the brake pressure P d by pedaling force of the driver, controls the opening and closing of the pressure increasing valve 50 and pressure reducing valve 54 on the basis of the pressure increase, pressure reduction command input from the wheel cylinder hydraulic pressure control unit 24 .

【0086】なお、この制御バルブ52が増圧バルブ5
0のみを開くように制御されると、ホイールシリンダ5
6の油圧(ホイールシリンダ圧)は、ドライバがブレー
キペダル46を踏み込むことによって得られる圧力に比
例したマスタシリンダ48の油圧(マスタシリンダ圧)
まで上昇する。逆に減圧バルブ54のみを開くように制
御されると、ホイールシリンダ圧は、ほぼ大気圧のリザ
ーバ58の圧力(リザーバ圧)まで減少する。また、両
方のバルブを閉じるように制御されると、ホイールシリ
ンダ圧は保持される。
The control valve 52 is connected to the pressure increasing valve 5
0 is controlled to open only the wheel cylinder 5
The hydraulic pressure (wheel cylinder pressure) of the master cylinder 48 (master cylinder pressure) is proportional to the pressure obtained when the driver depresses the brake pedal 46.
To rise. Conversely, when the pressure is controlled so as to open only the pressure reducing valve 54, the wheel cylinder pressure decreases to the pressure of the reservoir 58 (reservoir pressure), which is approximately atmospheric pressure. Further, when both valves are controlled to be closed, the wheel cylinder pressure is maintained.

【0087】ホイールシリンダ56によりブレーキディ
スクに加えられる制動力は、マスタシリンダ48の高油
圧が供給される増圧時間とリザーバー58の低油圧が供
給される減圧時間、及び圧力センサ等により検出された
マスタシリンダ圧に依存する。従って、ホイールシリン
ダ油圧制御部24は、検出されたマスタシリンダ圧に応
じて、演算された目標平均制動力を実現するための増圧
時間及び減圧時間を演算すると共に、検出されたマスタ
シリンダ圧と増圧時間及び減圧時間とにより、ホイール
シリンダ圧のステップ的な変化量ΔPを演算することが
できる。
The braking force applied to the brake disc by the wheel cylinder 56 is detected by a pressure increasing time during which the high hydraulic pressure of the master cylinder 48 is supplied, a pressure reducing time during which the low hydraulic pressure of the reservoir 58 is supplied, and a pressure sensor. Depends on master cylinder pressure. Therefore, the wheel cylinder oil pressure control unit 24 calculates the pressure increasing time and the pressure decreasing time for realizing the calculated target average braking force according to the detected master cylinder pressure, and calculates the detected master cylinder pressure and The stepwise change amount ΔP of the wheel cylinder pressure can be calculated from the pressure increase time and the pressure decrease time.

【0088】次に、第1の実施の形態の作用を説明す
る。図12のホイールシリンダ油圧制御部24が、制御
バルブ50へホイールシリンダ圧をステップ的に変化さ
せるための増圧指令或いは減圧指令を発したとき、ステ
ップ的な変化時点で同期信号及びホイールシリンダ圧の
ステップ的な変化量ΔPをステップ応答検出部21へ伝
達する。
Next, the operation of the first embodiment will be described. When the wheel cylinder oil pressure control unit 24 in FIG. 12 issues a pressure increase command or a pressure decrease command for changing the wheel cylinder pressure in a stepwise manner to the control valve 50, the synchronization signal and the wheel cylinder pressure are changed at the stepwise change point. The stepwise change amount ΔP is transmitted to the step response detection unit 21.

【0089】ステップ応答検出部21では、同期信号の
入力時点から所定時間遅延した時点を検出開始時点とし
て、車輪速度検出部20により検出された車輪速度のス
テップ応答成分を検出し、該ステップ応答成分から、Δ
Pで正規化された時間変化特性を演算する。
The step response detecting section 21 detects the step response component of the wheel speed detected by the wheel speed detecting section 20 by using the time point delayed by a predetermined time from the input time point of the synchronization signal as the detection start time point. From Δ
The time change characteristic normalized by P is calculated.

【0090】ここで、ステップ応答検出部21が、図1
6の第1態様で構成されている場合、タイヤグリップ時
の共振周波数f1 を含む帯域の周波数成分の時間変化特
性が検出される。また、図17の第2態様或いは図18
の第3態様で構成されている場合、ステップ応答成分の
主要周波数成分の周波数値或いは時間幅が演算される。
Here, the step response detecting section 21 operates as shown in FIG.
First when configured in the manner of a 6, time change characteristic of the frequency components in a band including the resonance frequency f 1 during the tire grip is detected. In addition, the second embodiment of FIG.
In the third embodiment, the frequency value or time width of the main frequency component of the step response component is calculated.

【0091】次に、路面μ勾配演算部22では、μ勾配
検索部27がテーブル28を参照して、演算された時間
変化特性に対応する路面μ勾配を検索する。その際、各
車輪の車輪速度に基づいて推定された車速に対応する路
面μ勾配が選択される。
Next, in the road surface μ gradient calculation unit 22, the μ gradient search unit 27 refers to the table 28 to search for a road surface μ gradient corresponding to the calculated time change characteristic. At this time, the road μ gradient corresponding to the vehicle speed estimated based on the wheel speed of each wheel is selected.

【0092】例えば、ステップ的に制動力を増加した場
合、図19の概念図に示すように、共振周波数f1 を含
む帯域の車輪速度減衰振動において、スリップ時の減衰
率が、タイヤグリップ時の減衰率より大きくなる。これ
より、ステップ応答検出部21が、第1態様で構成され
ている場合、検出された減衰率に対応して用意されたテ
ーブル28のデータから路面μ勾配を求めることができ
る。その際、図示のように、車速が大きくなるに従い、
スリップ時、グリップ時共に減衰率が増加するので、減
衰率のみならず車速に対応するテーブル28のデータを
参照することにより車速依存性を補償することができ
る。
[0092] For example, if you increase the stepwise braking force, as shown in the conceptual diagram of FIG. 19, the wheel speed damping vibrations in a band including the resonance frequency f 1, the attenuation rate during slip, when the tire grip It becomes larger than the attenuation rate. Thus, when the step response detection unit 21 is configured in the first mode, the road surface μ gradient can be obtained from the data of the table 28 prepared corresponding to the detected attenuation rate. At that time, as shown in the figure, as the vehicle speed increases,
Since the damping rate increases during both slipping and gripping, the vehicle speed dependency can be compensated by referring to the data in the table 28 corresponding to not only the damping rate but also the vehicle speed.

【0093】そして、目標制動力演算部23が、演算さ
れた路面μ勾配αに基づいて、目標平均制動力を演算
し、ホイールシリンダ圧制御部24へ伝達する。すなわ
ち、路面μ勾配αからタイヤの路面接地状態を判定し、
ピークμの状態に遠く制動力に余裕があれば目標平均制
動力を増分し、ピークμ直前の状態で制動力に余裕がな
い場合には目標平均制動力を減分する。
Then, the target braking force calculation unit 23 calculates a target average braking force based on the calculated road surface μ gradient α and transmits the calculated result to the wheel cylinder pressure control unit 24. That is, the road contact state of the tire is determined from the road surface μ gradient α,
The target average braking force is incremented if the braking force is far from the peak μ and there is room for the braking force, and if the braking force is insufficient before the peak μ, the target average braking force is decremented.

【0094】ホイールシリンダ油圧制御部24では、現
時点の制動力が目標平均制動力よりも小さい場合には、
制動力をステップ的に増加させるために、所定の増圧時
間の間、増圧バルブ50を開けるように制御バルブ52
へ指令する。これによって、図5に示すように、ホイー
ルシリンダ圧は時刻t1 でステップ的に急増し、目標平
均制動力に達する。このとき、ホイールシリンダ油圧制
御部24では、マスタシリンダ圧と増圧時間とにより、
ホイールシリンダ圧のステップ的な変化量ΔPを演算出
力する。そして、増圧バルブ52を閉じてホイールシリ
ンダ圧を保持する。
The wheel cylinder oil pressure controller 24 determines that the current braking force is smaller than the target average braking force.
In order to increase the braking force in a stepwise manner, the control valve 52 is opened to open the pressure increasing valve 50 for a predetermined pressure increasing time.
Command. Thus, as shown in FIG. 5, the wheel cylinder pressure is stepwise increased rapidly at time t 1, reaches the target average braking force. At this time, the wheel cylinder oil pressure control unit 24 determines the master cylinder pressure and the pressure increase time
The stepwise change amount ΔP of the wheel cylinder pressure is calculated and output. Then, the pressure increasing valve 52 is closed to maintain the wheel cylinder pressure.

【0095】一方、現時点の制動力が目標平均制動力よ
りも大きくなった場合には、制動力をステップ的に減少
させるために、所定の減圧時間の間、減圧バルブ54を
開けるように制御バルブ52へ指令する。これによっ
て、図5に示すように、ホイールシリンダ圧は時刻t2
でステップ的に急減衰し、目標平均制動力を越えないよ
うに制御される。ステップ的な増圧時及び減圧時のいず
れにおいても、車輪速度ステップ応答成分が発生するの
で、いずれの場合にもΔP及び同期信号がステップ応答
検出部21へ出力され、時間変化特性が演算される。勿
論、この時間変化特性は、ステップ的な増圧時(ΔP>
0)と減圧時(ΔP<0)とで異なっているので、路面
μ勾配演算部22では、それぞれの場合を区別して路面
μ勾配を検索する。
On the other hand, when the braking force at the present time becomes larger than the target average braking force, the control valve is opened so as to open the pressure reducing valve 54 for a predetermined pressure reducing time in order to decrease the braking force in a stepwise manner. 52. Thus, as shown in FIG. 5, the wheel cylinder pressure at time t 2
, And is controlled so as not to exceed the target average braking force. Since the wheel speed step response component is generated both during stepwise pressure increase and pressure decrease, ΔP and a synchronization signal are output to the step response detection unit 21 in any case, and the time change characteristic is calculated. . Of course, this time-varying characteristic indicates that the pressure increases stepwise (ΔP>
0) and when the pressure is reduced (ΔP <0), the road μ gradient calculating unit 22 searches for the road μ gradient by distinguishing each case.

【0096】なお、現時点の制動力を目標平均制動力へ
実現させる際に、制動力差が大きい場合などでは、ホイ
ールシリンダ圧の1回のステップ的変化のみならず、図
21に示すように、複数回のステップに分けて変化させ
るようにしてもよい。このように場合でも、各ステップ
的な変化毎に車輪速度ステップ応答成分から路面μ勾配
が演算される。
When the current braking force is achieved to the target average braking force, when the braking force difference is large, not only one step change of the wheel cylinder pressure but also, as shown in FIG. The change may be made in a plurality of steps. Even in such a case, the road surface μ gradient is calculated from the wheel speed step response component for each stepwise change.

【0097】このように第1の実施の形態は、車輪に作
用する制動力が、目標平均制動力に追従するように該制
動力をステップ的に変化させながら、このステップ的な
変化により発生する車輪速度ステップ応答成分の時間変
化特性に基づいて、路面μ勾配を演算し、該勾配に基づ
いてアンチロックブレーキ動作を行うものである。従っ
て、本実施の形態によれば、ホイールシリンダ圧を常時
微小励振することなく滑らかな走行状態を保ちながら、
制動時において、路面μ勾配を高精度に推定できると共
に良好なアンチロックブレーキ制御を行うことができ
る。 (第2の実施の形態)第1の実施の形態と同様の摩擦状
態検出原理は、電気自動車(EV)におけるEV制駆動
力制御装置に応用することができる。このようなEV制
駆動力制御装置の構成を、第2の実施の形態として図1
3に示す。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詳細な説明を省略する。
As described above, in the first embodiment, the braking force acting on the wheels varies stepwise so as to follow the target average braking force, and the braking force is generated by this stepwise change. A road surface μ gradient is calculated based on a time change characteristic of a wheel speed step response component, and an antilock brake operation is performed based on the gradient. Therefore, according to the present embodiment, while maintaining a smooth running state without constantly micro-exciting the wheel cylinder pressure,
At the time of braking, the road surface μ gradient can be estimated with high accuracy, and good antilock brake control can be performed. (Second Embodiment) The principle of friction state detection similar to that of the first embodiment can be applied to an EV braking / driving force control device in an electric vehicle (EV). The configuration of such an EV braking / driving force control device is described as a second embodiment in FIG.
3 is shown. Note that the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0098】図13に示すように、第2の実施の形態に
係るEV制駆動力制御装置は、ステップ応答検出部21
により検出された車輪速度ステップ応答成分の時間変化
特性に基づいて各タイヤと路面との間の路面μ勾配αを
各々演算する路面μ勾配演算部22bと、演算された路
面μ勾配αに基づいて各車輪に印加する目標制駆動力の
指令を演算する目標制駆動力演算部23bと、演算され
た各目標制駆動力を実現させるための図示しないホイー
ルモータへのトルク指令を各車輪毎に演算する発生トル
ク制御部25と、を含んで構成される。
As shown in FIG. 13, the EV braking / driving force control device according to the second embodiment
The road μ gradient calculating unit 22b that calculates the road μ gradient α between each tire and the road based on the time change characteristic of the wheel speed step response component detected by the above, and based on the calculated road μ gradient α A target braking / driving force calculation unit 23b for calculating a target braking / driving force command to be applied to each wheel; and a torque command to a wheel motor (not shown) for realizing the calculated target braking / driving force is calculated for each wheel. And a generated torque control unit 25 that performs the control.

【0099】このうち発生トルク制御部25は、第1の
実施の形態に係るホイールシリンダ油圧制御部24が制
動力のみの制御を行っていたのに対し、電気自動車が応
答性の高いホイールモータを用いているため、制動力及
び駆動力のいずれも制御することが可能である。すなわ
ち、第2の実施の形態では、制動力のステップ的な変化
時のみならず、駆動力のステップ的な変化時の際に発生
する車輪速度ステップ応答成分の時間変化特性に基づい
て路面μ勾配αを演算することが可能である。なお、発
生トルク制御部25により演算されるステップ的な変化
量ΔTは、制動力のみならず駆動力のステップ変化量を
も含む概念であり、第1の実施の形態では、ΔPに相当
するものである。
Of these, the generated torque control unit 25 is different from the wheel cylinder oil pressure control unit 24 according to the first embodiment in that only the braking force is controlled by the wheel cylinder oil pressure control unit 24. Since it is used, it is possible to control both the braking force and the driving force. That is, in the second embodiment, not only when the braking force changes stepwise, but also based on the time change characteristic of the wheel speed step response component generated when the driving force changes stepwise, the road surface μ gradient is determined. It is possible to calculate α. The stepwise change amount ΔT calculated by the generated torque control unit 25 is a concept including not only the braking force but also the step change amount of the driving force. In the first embodiment, the stepwise change amount ΔT corresponds to ΔP. It is.

【0100】また、路面μ勾配演算部22bは、図14
と同様の構成で実現できるが、テーブル28には、制動
トルク及び駆動トルクのステップ的変化のときの時間変
化特性に対応する路面μ勾配αのデータが共に格納され
ており、μ勾配検索部27では、制動トルクのステップ
的な変化と駆動トルクのステップ的な変化とを区別し
て、車速及び時間変化特性に対応する路面μ勾配αのデ
ータを検索する。
Further, the road μ gradient calculating section 22 b
However, the table 28 stores the data of the road surface μ gradient α corresponding to the time change characteristics at the time of the step change of the braking torque and the driving torque together with the table 28. Then, data of the road surface μ gradient α corresponding to the vehicle speed and the time change characteristics are searched by distinguishing between the step change of the braking torque and the step change of the drive torque.

【0101】また、目標制駆動力演算部23bは、ま
ず、ドライバの加速減速要求に対応した目標制駆動力を
設定する。そして、演算された路面μ勾配αからタイヤ
の路面接地状態を判定し、制動力に余裕があれば、設定
された目標制駆動力を増分し、制駆動力に余裕がない場
合には、設定された目標制駆動力を減分する。
The target braking / driving force calculator 23b first sets the target braking / driving force corresponding to the driver's request for acceleration / deceleration. Then, the ground contact state of the tire is determined from the calculated road surface gradient α, and if the braking force has a margin, the set target braking / driving force is incremented.If the braking / driving force has no margin, the setting is performed. Decrease the set target braking / driving force.

【0102】このように第2の実施の形態では、ドライ
バの加速減速要求に対応すると共に、路面の接地状態に
適した目標制駆動力の追従制御が可能となる。このと
き、ステップ的に制駆動力を変化させながら、平均的な
制駆動力を制御することが可能であるので、本実施の形
態によれば、制駆動力を常時微小励振することなく、制
動・駆動・定常走行など種々の走行状態において、等し
く路面μ勾配を高精度に推定できる。 (第3の実施の形態)図22には、第3の実施の形態に
係る制動力制御装置の構成が示されている。なお、この
制動力制御装置は、請求項3及び請求項4の発明の原理
に基づくものであり、「走行安定化装置」商品名:VS
C(Vehicle Stability Control )装置若しくはアンチ
ロックブレーキ制御(ABS)装置として実現したもの
である。
As described above, in the second embodiment, it is possible to respond to the driver's request for acceleration and deceleration and to follow the target braking / driving force suitable for the road contact state. At this time, it is possible to control the average braking / driving force while changing the braking / driving force in a stepwise manner. In various driving states such as driving and steady driving, the road surface μ gradient can be estimated with high accuracy. (Third Embodiment) FIG. 22 shows the configuration of a braking force control device according to a third embodiment. This braking force control device is based on the principle of the third and fourth aspects of the present invention, and is called "running stabilizing device" (trade name: VS).
This is realized as a C (Vehicle Stability Control) device or an antilock brake control (ABS) device.

【0103】図22に示すように、第3の実施の形態に
係る制動力制御装置は、各車輪の車輪速度信号を検出す
る車輪速度検出部20と、検出された車輪速度信号か
ら、入力された同期信号に同期して車輪速度パルス応答
成分を検出し、該成分の振幅特性を各車輪毎に検出する
パルス応答検出部62と、検出された車輪速度パルス応
答成分の振幅特性に基づいて、各タイヤと路面との間の
路面μ勾配αを各々演算する路面μ勾配演算部63と、
演算された路面μ勾配αに基づいて、各車輪に印加する
目標制動力の指令を演算する目標制動力演算部65と、
あるタイミングでパルス的なホイールシリンダ圧の変化
指令を出力すると共に、演算された各目標制動力に対応
するホイールシリンダ圧を実現させるための制御バルブ
への増減圧指令を各車輪毎に演算するホイールシリンダ
油圧制御部67と、から構成される。
As shown in FIG. 22, the braking force control device according to the third embodiment has a wheel speed detecting section 20 for detecting wheel speed signals of the respective wheels, and an input from the detected wheel speed signals. A pulse response detecting unit 62 that detects a wheel speed pulse response component in synchronization with the synchronization signal, and detects an amplitude characteristic of the component for each wheel, based on an amplitude characteristic of the detected wheel speed pulse response component. A road μ gradient calculating unit 63 that calculates a road μ gradient α between each tire and the road,
A target braking force calculation unit 65 that calculates a command of a target braking force to be applied to each wheel based on the calculated road surface μ gradient α;
A wheel that outputs a pulse-like wheel cylinder pressure change command at a certain timing and calculates a pressure increase / decrease command to a control valve for realizing a wheel cylinder pressure corresponding to each calculated target braking force for each wheel. And a cylinder oil pressure control section 67.

【0104】なお、本実施の形態では、車輪に作用する
制動力のパルス的な変化を、ホイールシリンダ圧をパル
ス的に変化させることにより実現している。このため、
ホイールシリンダ油圧制御部67では、目標制動力を実
現するための増減圧指令を出力すると共に、あるタイミ
ングで、図11(c)に示した第1のパルス及び該パル
スにより発生した摩擦力振動に対し逆位相となる第2の
パルスを発生させる指令を出力する。なお、第2のパル
ス振幅は、第1のパルス振幅と同様に振動成分の半周期
になるように設定される。
In this embodiment, the pulse-like change of the braking force acting on the wheel is realized by changing the wheel cylinder pressure in a pulse-like manner. For this reason,
The wheel cylinder oil pressure controller 67 outputs a pressure increase / decrease command for realizing the target braking force, and at a certain timing, the first pulse shown in FIG. 11C and the frictional force vibration generated by the pulse. On the other hand, a command to generate a second pulse having the opposite phase is output. Note that the second pulse amplitude is set so as to be a half cycle of the vibration component similarly to the first pulse amplitude.

【0105】そして、パルス応答検出部62では、ホイ
ールシリンダ油圧制御部67から、第1のパルス変化の
開始時点を示す同期信号及びホイールシリンダ圧のパル
ス変化量ΔP(変化後の最大ホイールシリンダ圧−変化
直前のホイールシリンダ圧)を得ている。このパルス応
答検出部62は、同期信号に基づいてパルス変化の開始
時点を検知し、該時点或いは時間遅れを考慮して該時点
の所定時間経過後から車輪速度のパルス応答成分の検出
を開始する。
In the pulse response detection section 62, the wheel cylinder oil pressure control section 67 supplies a synchronization signal indicating the start point of the first pulse change and the pulse change amount ΔP of the wheel cylinder pressure (the maximum wheel cylinder pressure after the change- Wheel cylinder pressure just before the change). The pulse response detection unit 62 detects the start point of the pulse change based on the synchronization signal, and starts detection of the pulse response component of the wheel speed after a lapse of a predetermined time from the time point or a time delay in consideration of the time point. .

【0106】このパルス応答検出部62の構成例を図2
5を用いて説明する。図25に示すように、パルス応答
検出部62は、車輪速度パルス応答成分からタイヤグリ
ップ時の共振周波数f1 より高域の周波数成分を遮断す
る高域遮断フィルタ73と、該フィルタ出力を所定サン
プル時間τ毎に離散化した時系列データから、所定のア
ルゴリズムに基づいて最初の極大点と最初の極小点とを
検出する極点検出部74と、検出された最初の極大点の
振幅a1 と最初の極小点の振幅a2 とを検出する振幅検
出部75と、振幅a1 及び振幅a2 の少なくともいずれ
かに基づいてパルス応答成分の振幅特性を演算する振幅
特性演算部77と、から構成される。
FIG. 2 shows a configuration example of the pulse response detection section 62.
5 will be described. As shown in FIG. 25, the pulse response detection unit 62 includes a high frequency cutoff filter 73 for cutting off the frequency component of the high band than the resonance frequency f 1 during the tire grip on the wheel velocity pulse response components, given the filter output samples A pole detection unit 74 that detects the first maximum point and the first minimum point based on a predetermined algorithm from the time series data discretized for each time τ, the amplitude a 1 of the first detected maximum point and the first an amplitude detecting section 75 for detecting an amplitude a 2 of the minimum point, the amplitude characteristic calculation unit 77 for calculating an amplitude characteristic of the impulse response component based on at least one of amplitude a 1 and the amplitude a 2, consists You.

【0107】この振幅特性演算部77は、振幅特性とし
て、振幅a1 をパルス変化量ΔPで正規化したa1 /Δ
P、及び振幅a2 に対する振幅a1 の比(a1 /a2
のうち少なくともいずれかを演算出力する。
The amplitude characteristic calculating section 77 calculates, as the amplitude characteristic, a 1 / Δ obtained by normalizing the amplitude a 1 with the pulse variation ΔP.
P, and the ratio of the amplitude a 1 for the amplitude a 2 (a 1 / a 2 )
And outputs at least one of them.

【0108】また、路面μ勾配演算部63は、第1の実
施の形態に係る図14の路面μ勾配演算部22と同様の
構成で実現できるが、図24に示すように、第3の実施
の形態に係るμ勾配検索部68は、推定された車速及び
演算された車輪速度パルス応答成分の振幅特性に基づい
て路面μ勾配を演算するべく構成されている。
The road μ gradient calculating section 63 can be realized by the same configuration as the road μ gradient calculating section 22 of FIG. 14 according to the first embodiment, but as shown in FIG. The μ gradient search unit 68 according to the embodiment is configured to calculate the road μ gradient based on the estimated vehicle speed and the calculated amplitude characteristic of the wheel speed pulse response component.

【0109】すなわち、図24のテーブル69には、振
幅特性と路面μ勾配αとの関連を示すと共に、車速依存
性を補償するため、各車速毎に、振幅特性(a1 /ΔP
およびa2 /a1 )に対する路面μ勾配の実測値が記憶
されている。
That is, the table 69 shown in FIG. 24 shows the relationship between the amplitude characteristic and the road surface μ gradient α, and in order to compensate for the vehicle speed dependency, the amplitude characteristic (a 1 / ΔP
And a 2 / a 1 ) are stored.

【0110】次に、第3の実施の形態の作用を説明す
る。図22のホイールシリンダ油圧制御部67が、図1
1(c)の第1パルス及び第2パルス状にホイールシリ
ンダ圧を変化させるため増圧指令或いは減圧指令を発し
たとき、第1パルス発生時点を示す同期信号及びホイー
ルシリンダ圧のパルス変化量ΔPをパルス応答検出部6
2へ伝達する。このとき、第1パルスにより、路面摩擦
力が振動する。この振動の振幅値は、+側で全くスリッ
プが発生しなかった場合は、+側の振幅も印加した制動
力の2倍に等しくなり、スリップが発生した場合は摩擦
力が飽和するので、これより小さくなる。そして、この
振動と逆位相に出力された第2パルスにより、これ以後
の振動は、打ち消されて急激に減衰する。
Next, the operation of the third embodiment will be described. The wheel cylinder hydraulic control unit 67 of FIG.
When a pressure increasing command or a pressure decreasing command is issued to change the wheel cylinder pressure in the form of the first pulse and the second pulse of 1 (c), a synchronizing signal indicating the point of generation of the first pulse and the pulse change amount ΔP of the wheel cylinder pressure To the pulse response detector 6
Transmit to 2. At this time, the road surface friction force vibrates due to the first pulse. The amplitude value of this vibration is equal to twice the applied braking force when no slip occurs on the + side, and the friction force is saturated when the slip occurs. Smaller. Then, by the second pulse output in the opposite phase to the vibration, the subsequent vibrations are canceled and rapidly attenuated.

【0111】パルス応答検出部62では、同期信号の入
力時点から所定時間遅延した時点を検出開始時点とし
て、車輪速度検出部20により検出された車輪速度のパ
ルス応答成分を検出し、該パルス応答成分の振幅特性を
演算する。
The pulse response detecting section 62 detects the pulse response component of the wheel speed detected by the wheel speed detecting section 20 by using the time point delayed by a predetermined time from the input time point of the synchronization signal as the detection start time point. Is calculated.

【0112】ここで、パルス印加による摩擦力振動によ
り発生した車輪速度振動も、該摩擦力振動に対応した振
幅変化を示す。このため、パルス応答検出部62によっ
て検出された振幅特性(a1 /ΔP)は、+側(パルス
印加方向)でスリップが発生しなかった場合、印加した
制動力(パルス変化量ΔPに比例)の2倍の摩擦力に対
応する値を示す。一方、+側でスリップが発生した場
合、(a1 /ΔP)は、最大摩擦力の2倍に対応する値
より小さくなって余裕制動力の大きさに依存する値を示
す。
Here, the wheel speed vibration generated by the frictional force vibration due to the pulse application also shows an amplitude change corresponding to the frictional force vibration. For this reason, the amplitude characteristic (a 1 / ΔP) detected by the pulse response detection unit 62 is such that when no slip occurs on the + side (pulse application direction), the applied braking force (proportional to the pulse change amount ΔP) Shows a value corresponding to a frictional force twice as large as On the other hand, when the slip occurs on the + side, (a 1 / ΔP) is smaller than the value corresponding to twice the maximum frictional force and indicates a value dependent on the magnitude of the marginal braking force.

【0113】そこで、路面μ勾配演算部63は、検出さ
れた振幅特性に対応するテーブルのデータを検索するこ
とにより、上記のように振幅特性と相関の高い路面μ勾
配αを演算することができる。その際、推定車速に応じ
た路面μ勾配を選択することにより車速依存性を補償し
ている。
Therefore, the road μ gradient calculating section 63 can calculate the road μ gradient α having a high correlation with the amplitude characteristics as described above by searching the data of the table corresponding to the detected amplitude characteristics. . At this time, the vehicle speed dependency is compensated by selecting a road surface μ gradient according to the estimated vehicle speed.

【0114】なお、以上の説明は、完全にグリップして
いる状態から不連続的にスリップ状態に移行し、また完
全グリップ状態に戻った場合を想定している。実際に
は、完全にグリップしている状態はほとんどなく、わず
かにスリップしている。
In the above description, it is assumed that the slip state is discontinuously shifted from the completely gripped state, and the state returns to the fully gripped state. In fact, there is very little grip, and there is a slight slip.

【0115】ゆえに、印加した制動力の2倍まで摩擦力
がオーバーシュートすることはなく、完全にスリップ状
態に至らなくてもある程度減衰している。そこで、完全
にスリップ状態に移行しない場合のベースとなる減衰特
性をa2 /a1 により求め、上記振幅特性を補正すれ
ば、より精度が向上する。
Therefore, the frictional force does not overshoot up to twice the applied braking force, and the frictional force is attenuated to some extent even if it does not completely enter the slip state. Therefore, if the damping characteristic serving as a base when the state does not completely shift to the slip state is obtained from a 2 / a 1 and the amplitude characteristic is corrected, the accuracy is further improved.

【0116】そして、目標制動力演算部23が、演算さ
れた路面μ勾配αに基づいて、目標平均制動力を演算
し、ホイールシリンダ圧制御部24へ伝達する。例え
ば、ABS装置の場合、0近傍の正値である基準値αs
と路面μ勾配αとの偏差を0に一致又は略一致させるた
めの補償指令を演算する。また、車輪減速度等に基づい
て目標制動力を演算し、該目標制動力を、演算された路
面μ勾配αに応じて変更してもよい。
Then, the target braking force calculation unit 23 calculates a target average braking force based on the calculated road surface μ gradient α, and transmits it to the wheel cylinder pressure control unit 24. For example, in the case of an ABS device, a reference value α s which is a positive value near 0
And a deviation command for making the deviation between the road surface μ gradient α and the road surface μ gradient α equal or substantially equal to zero. Alternatively, the target braking force may be calculated based on the wheel deceleration and the like, and the target braking force may be changed according to the calculated road surface gradient α.

【0117】また、VSC装置の場合、車輪加速度、ヨ
ーレート、ハンドル操作角度、及びホイールシリンダ圧
等に基づいて、車体を安定制御するための目標制動力を
演算設定する。そして、路面μ勾配αによりタイヤ接地
状態を判定し、制動力に余裕があればマスタシリンダ圧
を上限値として、設定された目標制動力を増加させ、制
動力に余裕がない場合には、設定された目標制動力を減
少させる。
In the case of the VSC device, a target braking force for stably controlling the vehicle body is calculated and set based on the wheel acceleration, the yaw rate, the steering wheel operating angle, the wheel cylinder pressure, and the like. Then, the tire contact state is determined based on the road surface μ gradient α, and if the braking force has a margin, the master cylinder pressure is set as an upper limit, the set target braking force is increased, and if the braking force has no margin, the setting is performed. Decrease the set target braking force.

【0118】そして、ホイールシリンダ油圧制御部67
によって、目標制動力に追従するためのホイールシリン
ダ圧制御が実行される。
The wheel cylinder oil pressure controller 67
Thus, wheel cylinder pressure control for following the target braking force is executed.

【0119】このように第3の実施の形態では、パルス
的な制動力を印加することによって、実際に、路面摩擦
力を発生させてから、そのパルス応答成分に基づいて路
面μ勾配を演算するので、スリップ限界までの余裕度を
確実に把握でき、高い信頼性を得ることができる。
As described above, in the third embodiment, a road surface frictional force is actually generated by applying a pulse-like braking force, and then the road surface μ gradient is calculated based on the pulse response component. Therefore, the margin to the slip limit can be reliably grasped, and high reliability can be obtained.

【0120】また、パルス的な制動力の印加により、パ
ルス立ち上がり時に急激に制動力が増加して短期間の間
だけスリップが発生しても、パルス立ち下がり時に急激
に制動力が減少し、直ちに逆方向の路面摩擦力が印加さ
れるので、容易にグリップ状態に復帰させることができ
る。よって、車両走行に与える影響を最小限度に抑える
ことができる。さらに、第1パルスの後に、摩擦力振動
を減衰させる第2パルスの制動力を印加するので、摩擦
力振動が1サイクルのみとなり、車両走行に与える影響
をさらに抑えることができる。
Further, even if the braking force suddenly increases at the rise of the pulse due to the application of the pulse-like braking force and a slip occurs only for a short period of time, the braking force sharply decreases at the fall of the pulse, and immediately Since the road surface friction force in the opposite direction is applied, it is possible to easily return to the grip state. Therefore, the influence on the vehicle running can be minimized. Furthermore, since the braking force of the second pulse for attenuating the frictional force vibration is applied after the first pulse, the frictional force vibration becomes only one cycle, and the influence on the vehicle running can be further suppressed.

【0121】このように本実施の形態では、制駆動力を
常時微小励振することなく、パルス的な制動力を印加す
るだけで、車両走行に大きな影響を与えることなしに路
面μ勾配をきわめて高精度に推定でき、より良好な車両
安定化制御を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the road surface μ gradient can be extremely increased without applying a great influence on the vehicle running only by applying a pulse-like braking force without constantly exciting the braking / driving force. Accuracy can be estimated, and better vehicle stabilization control can be performed.

【0122】また、本実施の形態を、図23に示すよう
に、電気自動車に適用された路面μ勾配演算装置として
実現することもできる。この場合、ホイールシリンダ油
圧制御部67の代わりに、制動力及び駆動力をパルス的
に変化させることが可能なパルス制駆動力発生部64に
置き換える。
Further, as shown in FIG. 23, the present embodiment can be realized as a road μ gradient calculating device applied to an electric vehicle. In this case, instead of the wheel cylinder oil pressure controller 67, a pulse braking / driving force generator 64 capable of changing the braking force and the driving force in a pulsed manner is used.

【0123】図23の路面μ勾配演算装置によれば、制
動力のみならず、駆動力をもステップ的に変化させるこ
とができるので、制動・駆動・定常走行など種々の走行
状態において、等しく路面μ勾配を高精度に推定でき
る。
According to the road surface μ gradient calculating device shown in FIG. 23, not only the braking force but also the driving force can be changed in a stepwise manner. μ gradient can be estimated with high accuracy.

【0124】以上が本発明の各実施の形態であるが、本
発明は、上記例にのみ限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において任意好適に変更可能
である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described examples, and can be arbitrarily and suitably changed without departing from the gist of the present invention.

【0125】例えば、上記実施の形態では、演算する摩
擦状態を路面μ勾配αとしたが、本発明は、これに限定
されるものではなく、余裕制動力、摩擦係数μなど、タ
イヤと路面との間のすべり易さに関する物理量であっ
て、車輪速度振動の時間変化特性や振幅特性と相関のあ
る量であれば演算可能である。
For example, in the above-described embodiment, the friction state to be calculated is the road surface μ gradient α. However, the present invention is not limited to this. Can be calculated as long as it is a physical quantity relating to the ease of slipping between the wheel speed and the time variation characteristic or the amplitude characteristic of the wheel speed vibration.

【0126】また、第1の実施の形態に係るABS装置
をVSC装置として実現することも可能である。
The ABS device according to the first embodiment can be realized as a VSC device.

【0127】[0127]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1及び請求
項2記載の発明は、車輪に作用する制駆動力を所定の変
化状態で変化させ、該制駆動力の所定の変化による車輪
速度の応答成分の減衰特性を検出し、該減衰特性に基づ
いて車輪と路面との間の摩擦状態を演算するようにした
ので、制動・駆動・定常走行など種々の走行状態におい
て、それぞれ摩擦状態を高精度よ演算することができ
る、という効果が得られる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, the braking / driving force acting on the wheel is changed in a predetermined change state, and the wheel speed is changed by the predetermined change in the braking / driving force. The damping characteristic of the response component is detected, and the friction state between the wheel and the road surface is calculated based on the damping characteristic. The effect that the calculation can be performed with high accuracy is obtained.

【0128】また、請求項3及び請求項4の発明によれ
ば、車輪に作用する制駆動力をステップ的に変化させ、
タイヤと路面との間の摩擦状態と相関のある車輪速度ス
テップ応答成分の時間変化特性に基づいて、摩擦状態を
演算するようにしたので、制駆動力を常時微小励振する
ことなく、制動・駆動・定常走行など種々の走行状態に
おいて、それぞれ摩擦状態を高精度に演算することがで
きる、という効果が得られる。
According to the third and fourth aspects of the present invention, the braking / driving force acting on the wheels is changed stepwise.
The frictional state is calculated based on the time change characteristic of the wheel speed step response component that is correlated with the frictional state between the tire and the road surface. -In various running states such as steady running, the effect that each friction state can be calculated with high accuracy can be obtained.

【0129】特に、請求項4の発明によれば、ステップ
的に制駆動力を変化させながら、目標制駆動力に追従す
る制御が可能となるので、制駆動力を加振するための新
たなハードウェアを追加することなく、制駆動力の高精
度な目標追従制御が可能となる。
In particular, according to the fourth aspect of the present invention, it is possible to control to follow the target braking / driving force while changing the braking / driving force in a stepwise manner. High-accuracy target following control of braking / driving force can be performed without adding hardware.

【0130】また、請求項5及び請求項6の発明によれ
ば、パルス状の制駆動力を印加することによって、実際
に、路面摩擦力を発生させてから、そのパルス応答成分
に基づいて摩擦状態を演算するので、スリップ限界まで
の余裕度を確実に把握でき、高い演算精度が得られる、
という効果がある。
According to the fifth and sixth aspects of the present invention, by applying a pulse-like braking / driving force, a road surface frictional force is actually generated, and then the frictional force based on the pulse response component is generated. Since the state is calculated, the margin to the slip limit can be reliably grasped, and high calculation accuracy can be obtained.
This has the effect.

【0131】さらに、請求項5及び請求項6の発明によ
れば、印加する制駆動力の変化をパルス状としたことに
よりスリップが発生しても容易にグリップ状態に戻すこ
とができると共に、第1パルスの印加後に、摩擦力振動
に対し逆位相の第2パルスの制駆動力を印加するので、
これ以降の摩擦力振動が減衰し、車両走行に与える影響
を最小限度に抑えることができる、という効果が得られ
る。これにより、制駆動力を常時微小励振することな
く、車両走行に影響を与えることなしに摩擦状態を高精
度に演算することができる、という効果がもたらされ
る。
Further, according to the fifth and sixth aspects of the present invention, since the applied braking / driving force is changed in a pulse shape, even if a slip occurs, it is possible to easily return to the grip state, and After the application of one pulse, the braking / driving force of the second pulse having the opposite phase to the frictional force vibration is applied.
The effect that the frictional force vibration after this is attenuated and the influence on the vehicle running can be minimized is obtained. As a result, there is an effect that the frictional state can be calculated with high accuracy without always slightly exciting the braking / driving force and without affecting the traveling of the vehicle.

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

【図1】本発明の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention.

【図2】本発明に係る車輪共振系と等価な力学モデルを
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a dynamic model equivalent to a wheel resonance system according to the present invention.

【図3】本発明に係る車輪共振系におけるタイヤ−路面
間の摩擦特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a friction characteristic between a tire and a road surface in the wheel resonance system according to the present invention.

【図4】本発明に係る振動モデルの概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram of a vibration model according to the present invention.

【図5】制動力をステップ的に変化させるときのホイー
ルシリンダ圧の制御と、車輪速度ステップ応答成分検出
の流れを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a flow of control of a wheel cylinder pressure when a braking force is changed in a stepwise manner and detection of a wheel speed step response component.

【図6】車輪速度ステップ応答成分の時間変化特性と、
タイヤ−路面間の摩擦状態との関連性を説明するための
実験結果であって、摩擦係数μ=0.25の路面上にお
いて、初期車速10rad/s からブレーキ制動したときの
車輪速度信号及び車速の時間変化を示す図である。
FIG. 6 shows a time change characteristic of a wheel speed step response component,
FIG. 9 is an experimental result for explaining a relationship between a tire and a road surface and a wheel speed signal and a vehicle speed when a brake is applied from an initial vehicle speed of 10 rad / s on a road surface having a friction coefficient μ = 0.25. FIG. 6 is a diagram showing a time change of the data.

【図7】車輪速度ステップ応答成分の時間変化特性と、
タイヤ−路面間の摩擦状態との関連性を説明するための
実験結果であって、摩擦係数μ=0.1の路面上におい
て、初期車速20rad/s からブレーキ制動したときの車
輪速度信号及び車速の時間変化を示す図である。
FIG. 7 shows a time change characteristic of a wheel speed step response component,
FIG. 4 is an experimental result for explaining a relationship between a tire and a road surface, and shows a wheel speed signal and a vehicle speed when a brake is applied from an initial vehicle speed of 20 rad / s on a road surface having a friction coefficient μ = 0.1. FIG. 6 is a diagram showing a time change of the data.

【図8】車輪速度ステップ応答成分の時間変化特性と、
タイヤ−路面間の摩擦状態との関連性を説明するための
実験結果であって、摩擦係数μ=0.25の路面上にお
いて、初期車速20rad/s からブレーキ制動したときの
車輪速度信号及び車速の時間変化を示す図である。
FIG. 8 shows a time change characteristic of a wheel speed step response component,
FIG. 9 is an experimental result for explaining the relationship with the friction state between the tire and the road surface, and shows a wheel speed signal and a vehicle speed when braking is performed from an initial vehicle speed of 20 rad / s on a road surface having a friction coefficient μ = 0.25. FIG. 6 is a diagram showing a time change of the data.

【図9】車輪速度ステップ応答成分の時間変化特性と、
タイヤ−路面間の摩擦状態との関連性を説明するための
実験結果であって、摩擦係数μ=0.3の路面上におい
て、初期車速20rad/s からブレーキ制動したときの車
輪速度信号及び車速の時間変化を示す図である。
FIG. 9 shows a time change characteristic of a wheel speed step response component,
FIG. 9 is an experimental result for explaining the relationship between the tire and the road surface frictional state, and shows a wheel speed signal and a vehicle speed when braking is performed from an initial vehicle speed of 20 rad / s on a road surface having a friction coefficient μ = 0.3. FIG. 6 is a diagram showing a time change of the data.

【図10】本発明の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the present invention.

【図11】パルス的に変化する制駆動力を車輪に印加し
たときの路面摩擦力及び車輪速度振動の時間変化を示す
図であって、(a)は1パルス入力時で完全グリップ状
態、(b)は1パルス入力時で印加方向(+)側におい
てスリップ状態、(c)は1パルスと逆位相のパルスと
を入力したときに印加方向でスリップ状態のときの路面
摩擦力及び車輪速度振動の時間変化を各々示す。
11A and 11B are diagrams showing a time change of a road surface frictional force and a wheel speed vibration when a pulse-like braking / driving force is applied to a wheel, wherein FIG. (b) is a slip state in the application direction (+) when one pulse is input, and (c) is a road surface frictional force and wheel speed vibration in a slip state in the application direction when one pulse and a pulse having an opposite phase are input. Are shown over time.

【図12】本発明の第1の実施の形態に係るアンチロッ
クブレーキ制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of the antilock brake control device according to the first embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第2の実施の形態に係るEV制駆動
力制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of an EV braking / driving force control device according to a second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第1の実施の形態に係る路面μ勾配
演算部の構成を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a road surface μ gradient calculating unit according to the first embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第1の実施の形態に係る目標制動力
演算部の構成を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of a target braking force calculation unit according to the first embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第1の実施の形態に係るステップ応
答検出部の第1態様の構成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a first mode of the step response detection section according to the first embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第1の実施の形態に係るステップ応
答検出部の第3態様の構成を示すブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration of a third mode of the step response detection unit according to the first embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第1の実施の形態に係るステップ応
答検出部の第4態様の構成を示すブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of a fourth mode of the step response detection unit according to the first embodiment of the present invention.

【図19】車輪速度ステップ応答成分の摩擦状態毎、車
速毎の減衰傾向の概略を示す線図である。
FIG. 19 is a diagram schematically illustrating a damping tendency of a wheel speed step response component for each friction state and for each vehicle speed.

【図20】本発明の第1の実施の形態に係るアンチロッ
クブレーキ制御装置の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. 20 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a brake unit of the antilock brake control device according to the first embodiment of the present invention.

【図21】制動力の目標追従制御において、ステップ的
に変化する指令信号を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a command signal that changes stepwise in the target tracking control of the braking force.

【図22】本発明の第3の実施の形態に係るVSC装置
又はABS装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration of a VSC device or an ABS device according to a third embodiment of the present invention.

【図23】本発明の第3の実施の形態に係るEV用路面
μ勾配演算装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of an EV road surface μ gradient calculating device according to a third embodiment of the present invention.

【図24】本発明の第3の実施の形態に係る路面μ勾配
演算部の構成を示すブロック図である。
FIG. 24 is a block diagram illustrating a configuration of a road μ gradient calculating unit according to a third embodiment of the present invention.

【図25】本発明の第3の実施の形態に係るパルス応答
検出部の構成を示すブロック図である。
FIG. 25 is a block diagram illustrating a configuration of a pulse response detection unit according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 車輪速度検出部 21 ステップ応答検出部 22 路面μ勾配演算部 23 目標制動力演算部 23b 目標制駆動力演算部 24 ホイールシリンダ油圧制御部 25 発生トルク制御部 62 パルス応答検出部 63 路面μ勾配演算部 64 パルス制駆動力発生部 65 目標制動力演算部 67 ホイールシリンダ油圧制御部 Reference Signs List 20 wheel speed detecting section 21 step response detecting section 22 road μ gradient calculating section 23 target braking force calculating section 23b target braking / driving force calculating section 24 wheel cylinder oil pressure controlling section 25 generated torque controlling section 62 pulse response detecting section 63 road surface μ gradient calculating Unit 64 pulse braking / driving force generation unit 65 target braking force calculation unit 67 wheel cylinder oil pressure control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 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 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Koji Umeno 41 Toyoda Central Research Institute, Inc. 41 Toyota Central Research Institute, Inc. (72) Inventor Satoshi Sugai 41 Toyota Central Research Institute, Inc.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車輪速度を検出する車輪速度検出手段
と、車輪に作用する制駆動力を所定の変化状態で変化さ
せる制駆動力制御手段と、該制駆動力の所定の変化によ
る車輪速度の応答成分の減衰特性を検出する減衰特性検
出手段と、該減衰特性に基づいて車輪と路面との間の摩
擦状態を演算する演算手段とを含む摩擦状態演算装置。
1. A wheel speed detecting means for detecting a wheel speed, a braking / driving force control means for changing a braking / driving force acting on a wheel in a predetermined change state, and a wheel speed based on a predetermined change in the braking / driving force. A friction state calculating device including: damping characteristic detecting means for detecting a damping characteristic of a response component; and calculating means for calculating a friction state between a wheel and a road surface based on the damping characteristic.
【請求項2】 車輪速度を検出する車輪速度検出手段
と、車輪に作用する制駆動力を所定の変化状態で変化さ
せる制駆動力制御手段と、該制駆動力の所定の変化によ
る車輪速度の応答成分の減衰特性を検出する減衰特性検
出手段と、該減衰特性に基づいて車輪と路面との間の摩
擦状態を演算する演算手段と、該演算手段により演算さ
れた摩擦状態に対応する目標制駆動力を演算する目標制
駆動力演算手段と、車輪に作用する制駆動力が前記目標
制駆動力に追従するように該目標制駆動力を変化させる
制駆動力制御手段とを含む制駆動力制御装置。
2. A wheel speed detecting means for detecting a wheel speed, a braking / driving force controlling means for changing a braking / driving force acting on a wheel in a predetermined change state, Damping characteristic detecting means for detecting a damping characteristic of a response component, calculating means for calculating a friction state between a wheel and a road surface based on the damping characteristic, and a target control corresponding to the friction state calculated by the calculating means. Target braking / driving force calculating means for calculating the driving force, and braking / driving force control means for changing the target braking / driving force so that the braking / driving force acting on the wheels follows the target braking / driving force. Control device.
【請求項3】 車輪速度を検出する車輪速度検出手段
と、 車輪に作用する制駆動力をステップ的に変化させる制駆
動力制御手段と、 前記車輪速度検出手段により検出された車輪速度から、
前記制駆動力制御手段により制駆動力をステップ的に変
化させたときの車輪速度ステップ応答成分の時間変化特
性を検出するステップ応答検出手段と、 前記ステップ応答検出手段により検出された車輪速度ス
テップ応答成分の時間変化特性に基づいて、タイヤと路
面との間の摩擦状態を演算する演算手段と、 を含む摩擦状態演算装置。
3. A wheel speed detecting means for detecting a wheel speed, a braking / driving force control means for changing a braking / driving force acting on a wheel in a stepwise manner, and a wheel speed detected by the wheel speed detecting means.
Step response detecting means for detecting a time change characteristic of a wheel speed step response component when the braking / driving force is stepwise changed by the braking / driving force control means; and a wheel speed step response detected by the step response detecting means. Calculating means for calculating the frictional state between the tire and the road surface based on the time-varying characteristics of the components.
【請求項4】 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より検出された車輪速度から、
車輪に作用する制駆動力をステップ的に変化させたとき
の車輪速度ステップ応答成分の時間変化特性を検出する
ステップ応答検出手段と、 前記ステップ応答検出手段により検出された車輪速度ス
テップ応答成分の時間変化特性に基づいて、タイヤと路
面との間の摩擦状態を演算する演算手段と、 前記演算手段により演算された摩擦状態に対応する目標
制駆動力を演算する目標制駆動力演算手段と、 車輪に作用する制駆動力が前記目標制駆動力に追従する
ように、該制駆動力を変化させる制駆動力制御手段と、 を含む制駆動力制御装置。
4. A wheel speed detecting means for detecting a wheel speed, and a wheel speed detected by the wheel speed detecting means,
A step response detecting means for detecting a time change characteristic of a wheel speed step response component when the braking / driving force acting on the wheel is changed stepwise; and a time of the wheel speed step response component detected by the step response detecting means. Calculating means for calculating a friction state between the tire and the road surface based on the change characteristic; target braking / driving force calculating means for calculating a target braking / driving force corresponding to the friction state calculated by the calculating means; A braking / driving force control unit that changes the braking / driving force so that the braking / driving force acting on the target follows the target braking / driving force.
【請求項5】 車輪速度を検出する車輪速度検出手段
と、 タイヤと路面との間に発生する摩擦力を振動させるため
のパルス状の制駆動力と、該パルス状の制駆動力により
発生した摩擦力の振動に対して逆位相となるパルス状の
制駆動力と、を発生させるパルス制駆動力発生手段と、 前記車輪速度検出手段により検出された車輪速度から、
前記パルス制駆動力発生手段によりパルス状の制駆動力
が印加されたときの車輪速度パルス応答成分の振幅特性
を検出するパルス応答検出手段と、 前記パルス応答検出手段により検出された車輪速度パル
ス応答成分の振幅特性に基づいて、タイヤと路面との間
の摩擦状態を演算する演算手段と、 を含む摩擦状態演算装置。
5. A wheel speed detecting means for detecting a wheel speed, a pulse-shaped braking / driving force for oscillating a frictional force generated between a tire and a road surface, and a pulse-shaped braking / driving force generated by the pulse-shaped braking / driving force. A pulse-shaped braking / driving force having an opposite phase to the vibration of the frictional force, and a pulse braking / driving force generating means for generating, from the wheel speed detected by the wheel speed detecting means,
Pulse response detecting means for detecting an amplitude characteristic of a wheel speed pulse response component when a pulsed braking / driving force is applied by the pulse braking / driving force generating means; and a wheel speed pulse response detected by the pulse response detecting means. Calculating means for calculating the frictional state between the tire and the road surface based on the amplitude characteristics of the components.
【請求項6】 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より検出された車輪速度から、
パルス状の制駆動力が印加されたときの車輪速度パルス
応答成分の振幅特性を検出するパルス応答検出手段と、 前記パルス応答検出手段により検出された車輪速度パル
ス応答成分の振幅特性に基づいて、タイヤと路面との間
の摩擦状態を演算する演算手段と、 前記演算手段により演算された摩擦状態に対応する目標
制駆動力を演算する目標制駆動力演算手段と、 車輪に作用する制駆動力が前記目標制駆動力に追従する
ように該制駆動力を制御すると共に、タイヤと路面との
間に発生する摩擦力を振動させるためのパルス状の制駆
動力と、該パルス状の制駆動力により発生した摩擦力の
振動に対して逆位相となるパルス状の制駆動力と、を発
生させる制駆動力制御手段と、 を含む制駆動力制御装置。
6. A wheel speed detecting means for detecting a wheel speed, and a wheel speed detected by the wheel speed detecting means,
Pulse response detection means for detecting the amplitude characteristics of the wheel speed pulse response component when a pulsed braking / driving force is applied, based on the amplitude characteristics of the wheel speed pulse response component detected by the pulse response detection means, Calculating means for calculating the friction state between the tire and the road surface; target braking / driving force calculating means for calculating a target braking / driving force corresponding to the friction state calculated by the calculating means; braking / driving force acting on the wheels Controls the braking / driving force so as to follow the target braking / driving force, and vibrates a frictional force generated between a tire and a road surface; and a pulse-shaped braking / driving force. A braking / driving force control device including: a pulse-shaped braking / driving force having a phase opposite to the vibration of the frictional force generated by the force;
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