(57)【要約】【課題】Ｍ／Ｃ圧センサの検出結果を用いて路面摩擦力推定を行う場合において、より正確な路面摩擦力推定が行えるようにする。【解決手段】Ｍ／Ｃ圧センサ８０の検出信号に基づいて演算した路面摩擦力推定値（１）を基本的には使用しつつ、車輪速度センサ８１〜８４の検出信号に基づいて演算した路面摩擦力推定値（２）と比較することで、路面摩擦力推定値（１）を補正する。具体的には、Ｍ／Ｃ圧センサ値に基づいて演算される推定Ｗ／Ｃ圧値を補正することにより、路面摩擦力推定値（１）を補正する。これにより、ＡＢＳ制御中に路面摩擦力推定値（１）が正確な値でなくなるような状態になったときにも、路面摩擦力推定値（１）を路面摩擦力推定値（２）に基づいて補正できる。したがって、Ｍ／Ｃ圧センサ８０の検出結果を用いて路面摩擦力推定を行う場合において、より正確な路面摩擦力推定を行うことが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタシリンダ圧センサ（８０）の検出信号に基づいて得られたマスタシリンダ圧値から推定される推定ホイールシリンダ圧値を用いて表した、タイヤにかかる力より、該タイヤにかかるトルクの釣り合いを表した回転運動方程式を表し、それを使用してから演算される第１路面摩擦力推定値を演算する第１推定手段（１００）と、
複数の車輪（ＦＬ〜ＲＲ）それぞれに対応して設けられた車輪速度センサ（８１〜８４）の検出信号に基づいて得られた車輪速度に基づいて演算される第２路面摩擦力推定値を演算する第２推定手段（１０５）と、
前記第１路面摩擦力推定値と第２路面摩擦力推定値の差が所定範囲内であるか否かを判定する判定手段（１２０、１３０）と、
前記判定手段（１２０、１３０）により前記差が前記所定範囲内に無いと判定されると、前記第１路面摩擦力推定値を前記第２路面摩擦力推定値に近づけるように補正する補正手段（１２５、１３５）と、を備えていることを特徴とする路面摩擦力推定装置。
【請求項２】
前記補正手段（１２５、１３５）は、前記推定ホイールシリンダ圧値を補正することにより、前記第１路面摩擦力推定値を補正することを特徴とする請求項１に記載の路面摩擦力推定装置。
【請求項３】
前記補正手段（１２５、１３５）は、前記第１路面摩擦力推定値から前記第２路面摩擦力推定値を差引いた差が第１所定値よりも大きければ、前記推定ホイールシリンダ圧値に対して１未満の係数（Ａ）を掛けることで前記推定ホイールシリンダ圧値を補正し、前記第１路面摩擦力推定値から前記第２路面摩擦力推定値を差引いた差が前記第１所定値よりも小さな第２所定値よりも小さければ、前記推定ホイールシリンダ圧値に対して１以上の係数（Ｂ）を掛けることで前記推定ホイールシリンダ圧値を補正することを特徴とする請求項２に記載の路面摩擦力推定装置。
【請求項４】
前記補正手段（１２５、１３５）による補正を行っても良い状況であるか否かを判定する状況判定手段（１４５）を含み、該状況判定手段（１４５）にて補正を行っても良い状況ではないと判定されると、前記補正手段（１２５、１３５）による前記第１路面摩擦力推定値の補正を行わないようにすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の路面摩擦力推定装置。
【請求項５】
前記状況判定手段（１４５）は、カスケードロック状態もしくは悪路であるか否かを判定し、前記状況判定手段（１４５）にて、カスケードロック状態もしくは悪路であると判定されたときには、前記補正手段（１２５、１３５）による前記第１路面摩擦力推定値の補正を行わないようにすることを特徴とする請求項４に記載の路面摩擦力推定装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の路面摩擦力推定装置を含み、該路面摩擦力推定装置における前記補正手段にて補正された前記第１路面摩擦力推定値に基づいてアンチスキッド制御の減圧制御時の減圧量や増圧制御時の増圧勾配を設定することを特徴とするアンチスキッド制御装置。
【請求項７】
マスタシリンダ圧センサ（８０）の検出信号に基づいて得られたマスタシリンダ圧値から推定される推定ホイールシリンダ圧値を用いて表した、タイヤにかかる力より、該タイヤにかかるトルクの釣り合いを表した回転運動方程式から演算される第１路面摩擦力推定値を演算する第１推定手段（１００）と、
前記第１路面摩擦力推定値に基づいてアンチスキッド制御の減圧制御時の減圧量や増圧制御時の増圧勾配を設定するアンチスキッド制御手段とを有してなるアンチスキッド制御装置において、
複数の車輪（ＦＬ〜ＲＲ）それぞれに対応して設けられた車輪速度センサ（８１〜８４）の検出信号に基づいて得られた車輪速度に基づいて演算される第２路面摩擦力推定値を演算する第２推定手段（１０５）と、
前記第１路面摩擦力推定値と第２路面摩擦力推定値の差が所定範囲内であるか否かを判定する判定手段（１２０、１３０）とを含み、
前記アンチスキッド制御手段は、前記判定手段により前記差が前記所定範囲内に無いと判定されると、前記第１路面摩擦力推定値を補正し、補正後の前記第１路面摩擦力推定値に基づいて前記減圧制御時の減圧量や増圧制御時の増圧勾配を設定することを特徴とするアンチスキッド制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスタシリンダ（以下、Ｍ／Ｃという）内に発生するＭ／Ｃ圧を検出するＭ／Ｃ圧センサの検出結果に基づいて路面摩擦力を推定する路面摩擦力推定装置および路面摩擦力に基づいて減圧制御を実行する際の減圧量や増圧制御を実行する際の昇圧勾配が決定されるアンチスキッド（以下、ＡＢＳという）制御を実行するＡＢＳ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、路面摩擦力を推定し、推定した路面摩擦力に基づいて、例えばＡＢＳ制御等の減圧制御を実行する際の減圧量や増圧制御を実行する際の昇圧勾配を決定している。これら減圧量や昇圧勾配は、基本的には車体減速度に基づいて決定されるが、車体減速度を検出するには車両に加速度センサ（Ｇセンサ）を備えることが必要になるため、車体減速度に相当する路面摩擦力を推定し、それに基づいて減圧量や昇圧勾配を決定している。例えば、路面摩擦力もしくは路面摩擦力と対応する車体減速度に対する減圧量または昇圧勾配のマップに基づいて減圧量や昇圧勾配を決定することができる。
【０００３】
この路面摩擦力の推定は、タイヤに掛かる各種力の関係よりタイヤにかかるトルクの釣り合いを表したに基づく回転運動方程式（例えば、特許文献１にはこの回転運動方程式の考え方が示されている）を用いて行われている。具体的には、路面摩擦力は、エンジントルク成分からイナーシャ成分と転がり抵抗係数および四輪のホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）に発生させられるＷ／Ｃ圧の積算値を差し引いた値として演算される。このようなブレーキトルクに基づく路面摩擦力推定により、精度良く路面摩擦力を推定することができる。
【特許文献１】特開２００５−３５３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の手法では、路面摩擦力を推定するのにＷ／Ｃ圧を用いるのが好ましい。ところが、各車輪のＷ／Ｃ圧を正確に検出するためには、各車輪ごとにＷ／Ｃ圧センサを設けることが必要になるため、ブレーキ装置を構成する設備の増大が要求され、コスト高になる。このため、Ｍ／Ｃ圧センサで検出されるＭ／Ｃ圧を用い、Ｍ／Ｃ圧から推定したＷ／Ｃ圧（以下、推定Ｗ／Ｃ圧という）に基づいて路面摩擦力を検出している。
【０００５】
しかしながら、上記従来の路面摩擦力推定手法においてＭ／Ｃ圧センサで検出されるＭ／Ｃを用いるのは、ＡＢＳ制御等によるホイールシリンダへの昇圧が設計値通りになることを前提としているため、ＡＢＳ制御用のアクチュエータに備えられる増圧制御弁の昇圧特性が変化すると精度良い路面摩擦力の推定が行えなくなる。例えば、ブレーキ液の粘性抵抗が温度によって変化するため、増圧制御弁への通電量に対する差圧特性が変化する。これにより、ブレーキ液の温度が上昇すると狙いのブレーキトルクよりも大きなトルクが発生し、ブレーキ液の温度が低下すると狙いのブレーキトルクよりも小さなトルクが発生する。
【０００６】
その結果、推定Ｗ／Ｃ圧が正確な値にならず、それを用いて推定される路面摩擦力も正確な値にならないという問題がある。そして、推定した路面摩擦力は、ＡＢＳ制御における減圧制御時の減圧量や増圧制御増圧制御時の昇圧勾配の設定等に用いられるため、精度の高いＡＢＳ制御を実行するためには正確な路面摩擦力の推定が必要となり、路面摩擦力が正確な値でないと、ＡＢＳ制御が粗くなったり、狙った減速度を得ることができなくなる可能性がある。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、Ｍ／Ｃ圧センサの検出結果を用いて路面摩擦力推定を行う場合において、より正確な路面摩擦力推定が行えるようにすることを目的とする。
【０００８】
また、路面摩擦力推定値に基づいて減圧制御を実行する際の減圧量や増圧制御を実行する際の昇圧勾配が決定されるＡＢＳ制御を実行するに際し、より精度良いＡＢＳ制御が実行されるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１推定手段（１００）により、Ｍ／Ｃ圧センサ（８０）の検出信号に基づいて得られたＭ／Ｃ圧値から推定される推定Ｗ／Ｃ圧値を用いて、タイヤにかかる力の釣り合いを表した回転運動方程式を使用して演算される第１路面摩擦力推定値を演算すると共に、第２推定手段（１０５）により、複数の車輪（ＦＬ〜ＲＲ）それぞれに対応して設けられた車輪速度センサ（８１〜８４）の検出信号に基づいて得られた車輪速度に基づいて演算される第２路面摩擦力推定値を演算する。そして、判定手段（１２０、１３０）にて、第１路面摩擦力推定値と第２路面摩擦力推定値の差が所定範囲内に無いと判定すると、補正手段（１２５、１３５）にて、第１路面摩擦力推定値を第２路面摩擦力推定値に近づけるように補正することを特徴としている。
【００１０】
このように、Ｍ／Ｃ圧センサ（８０）の検出信号に基づいて演算した第１路面摩擦力推定値を基本的には使用しつつ、車輪速度センサ（８１〜８４）の検出信号に基づいて演算した第２路面摩擦力推定値と比較することで、第１路面摩擦力推定値を補正する。これにより、ＡＢＳ制御中に第１路面摩擦力推定値が正確な値でなくなるような状態になったときにも、第１路面摩擦力推定値を第２路面摩擦力推定値に基づいて補正できる。したがって、Ｍ／Ｃ圧センサ（８０）の検出結果を用いて路面摩擦力推定を行う場合において、より正確な路面摩擦力推定を行うことが可能となる。
【００１１】
例えば、請求項２に記載したように、Ｍ／Ｃ圧センサ値に基づいて演算される推定Ｗ／Ｃ圧値を補正することにより、第１路面摩擦力推定値を補正することができる。具体的には、請求項３に記載したように、補正手段（１２５、１３５）は、第１路面摩擦力推定値から第２路面摩擦力推定値を差引いた差が第１所定値よりも大きければ、推定Ｗ／Ｃ圧値に対して１未満の係数（Ａ）を掛けることで推定Ｗ／Ｃ圧値を補正し、第１路面摩擦力推定値から第２路面摩擦力推定値を差引いた差が第１所定値よりも小さな第２所定値よりも小さければ、推定Ｗ／Ｃ圧値に対して１以上の係数（Ａ）を掛けることで推定Ｗ／Ｃ圧値を補正することができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明のように、補正手段（１２５、１３５）による補正を行っても良い状況であるか否かを判定する状況判定手段（１４５）を含み、該状況判定手段（１４５）にて補正を行っても良い状況ではないと判定されると、補正手段（１２５、１３５）による第１路面摩擦力推定値の補正を行わないようにすることもできる。例えば、請求項５に記載したように、状況判定手段（１４５）にて、カスケードロック状態もしくは悪路であるか否かを判定し、状況判定手段（１４５）により、カスケードロック状態もしくは悪路であると判定されたときには、補正手段（１２５、１３５）による第１路面摩擦力推定値の補正を行わないようにすることができる。
【００１３】
以上、説明したような請求項１ないし５では、本発明を路面摩擦力推定装置として把握した場合について説明したが、請求項６または７に示すように、そのような路面摩擦力推定装置を含むＡＢＳ制御装置として把握することもできる。このようなＡＢＳ制御装置とすることにより、正確に推定される路面摩擦力に基づいてＡＢＳ制御を実行できるため、精度の良いＡＢＳ制御が可能となり、狙った減速度を得ることが可能となる。
【００１４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかる路面摩擦力推定装置を含む車両用のブレーキ制御システム１の全体構成を示したものである。本実施形態では、車両のブレーキ制御としてＡＢＳ制御を行っており、このＡＢＳ制御における減圧制御時の減圧量や増圧制御時の昇圧勾配の決定の際に路面摩擦力推定処理にて推定された路面摩擦力を用いている。以下、本実施形態にかかるブレーキ制御システム１の構成、および、ブレーキ制御システム１が実行するＡＢＳ制御での路面摩擦力推定処理について説明する。
【００１７】
図１において、ドライバがブレーキペダル１１を踏み込むと、倍力装置１２にて踏力が倍力され、Ｍ／Ｃ１３に配設されたマスタピストン１３ａ、１３ｂを押圧する。これにより、これらマスタピストン１３ａ、１３ｂによって区画されるプライマリ室１３ｃとセカンダリ室１３ｄとに同圧のＭ／Ｃ圧が発生する。Ｍ／Ｃ圧は、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５０を通じて各Ｗ／Ｃ１４、１５、３４、３５に伝えられる。
【００１８】
なお、Ｍ／Ｃ１３には、プライマリ室１３ｃおよびセカンダリ室１３ｄそれぞれと連通する通路を有するマスタリザーバ１３ｅが備えられ、余剰なブレーキ液の蓄積およびブレーキ液の不足分の供給が行えるようになっている。
【００１９】
ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５０は、第１配管系統５０ａと第２配管系統５０ｂとを有している。第１配管系統５０ａは、左前輪ＦＬと右後輪ＲＲに加えられるブレーキ液圧を制御し、第２配管系統５０ｂは、右前輪ＦＲと左後輪ＲＬに加えられるブレーキ液圧を制御する。
【００２０】
第１配管系統５０ａと第２配管系統５０ｂとは、同様の構成であるため、以下では第１配管系統５０ａについて説明し、第２配管系統５０ｂについては説明を省略する。
【００２１】
第１配管系統５０ａは、上述したＭ／Ｃ圧を左前輪ＦＬに備えられたＷ／Ｃ１４及び右後輪ＲＲに備えられたＷ／Ｃ１５に伝達し、Ｗ／Ｃ圧を発生させる主管路となる管路Ａを備えている。
【００２２】
また、管路Ａには、連通状態と差圧状態に制御できる第１差圧制御弁１６が備えられている。この第１差圧制御弁１６は、ドライバがブレーキペダル１１の操作を行う通常ブレーキ時（ＡＢＳ制御等のブレーキ制御が実行されていない時）には連通状態となるように弁位置が調整されており、第１差圧制御弁１６に備えられるソレノイドコイルに電流が流されると、この電流値が大きいほど大きな差圧状態となるように弁位置が調整される。これにより、ソレノイドコイルに流す電流値の設定により、第１差圧制御弁１６の差圧を線形的に変化させられる。
【００２３】
この第１差圧制御弁１６が差圧状態のときには、Ｗ／Ｃ１４、１５側のブレーキ液圧がＭ／Ｃ圧よりも所定以上高くなった際にのみ、Ｗ／Ｃ１４、１５側からＭ／Ｃ１３側へのみブレーキ液の流動が許容される。このため、常時Ｗ／Ｃ１４、１５側がＭ／Ｃ１３側よりも所定圧力以上高くならないように維持される。
【００２４】
そして、管路Ａは、この第１差圧制御弁１６よりも下流になるＷ／Ｃ１４、１５側において、２つの管路Ａ１、Ａ２に分岐する。管路Ａ１にはＷ／Ｃ１４へのブレーキ液圧の増圧を制御する第１増圧制御弁１７が備えられ、管路Ａ２にはＷ／Ｃ１５へのブレーキ液圧の増圧を制御する第２増圧制御弁１８が備えられている。
【００２５】
第１、第２増圧制御弁１７、１８は、連通・遮断状態を制御できる２位置電磁弁により構成されている。
【００２６】
第１、第２増圧制御弁１７、１８は、第１、第２増圧制御弁１７、１８に備えられるソレノイドコイルへの制御電流がゼロとされる時（非通電時）には連通状態となり、ソレノイドコイルに制御電流が流される時（通電時）に遮断状態に制御されるノーマルオープン型となっている。
【００２７】
管路Ａにおける第１、第２増圧制御弁１７、１８及び各Ｗ／Ｃ１４、１５の間と調圧リザーバ２０とを結ぶ減圧管路としての管路Ｂには、連通・遮断状態を制御できる２位置電磁弁により構成される第１減圧制御弁２１と第２減圧制御弁２２とがそれぞれ配設されている。そして、これら第１、第２減圧制御弁２１、２２はノーマルクローズ型となっている。
【００２８】
調圧リザーバ２０と主管路である管路Ａとの間には還流管路となる管路Ｃが配設されている。この管路Ｃには調圧リザーバ２０からＭ／Ｃ１３側あるいはＷ／Ｃ１４、１５側に向けてブレーキ液を吸入吐出するモータ６０によって駆動される自吸式のポンプ１９が設けられている。モータ６０は図示しないモータリレーに対する通電が制御されることで駆動される。
【００２９】
そして、調圧リザーバ２０とＭ／Ｃ１３の間には補助管路となる管路Ｄが設けられている。この管路Ｄを通じ、ポンプ１９にてＭ／Ｃ１３からブレーキ液を吸入し、管路Ａに吐出することで、横滑り防止制御やトラクション（ＴＣＳ）制御などの車両挙動制御時において、Ｗ／Ｃ１４、１５側にブレーキ液を供給し、対象となる車輪のＷ／Ｃ圧を加圧する。
【００３０】
このようにして第１配管系統５０ａが構成されている。このような構成は、第２配管系統５０ｂでも同様である。すなわち、第１差圧制御弁１６と第２差圧制御弁３６、第１、第２増圧制御弁１７、１８と第３、第４増圧制御弁３７、３８、第１、第２減圧制御弁２１、２２と第３、第４差圧制御弁４１、４２、ポンプ１９とポンプ３９、調圧リザーバ２０と調圧リザーバ４０、管路Ａ〜Ｄと管路Ｅ〜Ｈがそれぞれ対応している。
【００３１】
また、ブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキ制御システム１の制御系を司り、かつ、ＡＢＳ制御を実行すると共に、路面摩擦力推定処理を実行する本発明の路面摩擦力推定装置に相当するものである。ブレーキＥＣＵ７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って各種演算などの処理を実行する。具体的には、ブレーキＥＣＵ７０は、Ｍ／Ｃ圧センサ８０の検出信号および車輪速度センサ８１〜８４の検出信号を入力し、Ｍ／Ｃ圧や各車輪ＦＬ〜ＲＲの車輪速度の演算を行う。また、演算した各車輪ＦＬ〜ＲＲの車輪速度に基づいて推定車体速度の演算や車体減速度の演算を行うと共に、推定車体速度と各車輪ＦＬ〜ＲＲの車輪速度との偏差として表されるスリップ率を演算する。そして、スリップ率をＡＢＳ制御開始しきい値と比較し、スリップ率がＡＢＳ制御開始しきい値を超えるとＡＢＳ制御を実行する。このＡＢＳ制御における減圧制御の減圧量や増圧制御の昇圧勾配を設定する際に、路面摩擦力推定処理を行っており、路面摩擦力を推定する際に、Ｍ／Ｃ圧センサ８０の検出信号に基づいて検出したＭ／Ｃ圧（以下、Ｍ／Ｃ圧センサ値という）や演算した車体減速度を用いている。
【００３２】
以上のようにして、本実施形態のブレーキ制御システム１が構成されている。このように構成されるブレーキ制御システム１では、通常ブレーキ時には、ブレーキＥＣＵ７０から各制御弁１６〜１８、２１、２２、３６〜３８、４１、４２やモータ６０を制御する電気信号が出力されないため、Ｍ／Ｃ１３内に発生させられたＭ／Ｃ圧が管路Ａ、Ｅを通じて各Ｗ／Ｃ１４、１５、３４、３５に伝えられることでＷ／Ｃ圧として付与される。
【００３３】
そして、ＡＢＳ制御が実行される際には、ブレーキＥＣＵ７０からの電気信号に基づいて、上記のように構成されたブレーキ液圧制御用アクチュエータ５０における増圧制御弁１７、１８、３７、３８や減圧制御弁２１、２２、４１、４２への電流供給が適宜調整されると共に、ポンプ１９、３９を駆動するためのモータ６０への電圧印加が制御される。これにより、各Ｗ／Ｃ１４、１５、３４、３５に発生させられるＷ／Ｃ圧が制御され、各車輪ＦＬ〜ＲＲのスリップ率が調整されることで、車輪ロックが回避される。
【００３４】
次に、上記のように構成されたブレーキ制御システム１が実行するＡＢＳ制御における減圧制御の減圧量や増圧制御の昇圧勾配を決定するための路面摩擦力推定処理について説明する。なお、推定した路面摩擦力（以下、路面摩擦力推定値という）は、ＡＢＳ制御の際に用いられるが、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５０に備えられる各構成要素を用いたＡＢＳ制御の手法自体については既に周知であるため、ここでは詳細については説明を省略する。
【００３５】
まず、本実施形態にかかるブレーキＥＣＵ７０が実行する路面摩擦力推定処理の詳細を説明する前に、路面摩擦力推定の基本的な考え方について説明する。
【００３６】
本実施形態では、２つの路面摩擦力推定手法を用いて路面摩擦力推定値（１）、（２）を演算し、そのうちの精度が良いと考えられる手法で演算した路面摩擦推定値（１）を基本的には使用するが、それが車両状態によっては精度の良い値にならないことがある。このような状態であることをもう一方の手法で演算した路面摩擦力推定値（２）と比較することにより判定し、その場合に使用する路面摩擦力推定値の補正を行う。なお、路面摩擦力推定値（２）は、基本的には路面摩擦力推定値（１）よりも精度が良くないが、実際の路面摩擦力に対してある程度の誤差範囲に収まるため、路面摩擦力推定値（１）が精度の良い値にならない状況下においては、路面摩擦力推定値（２）の方が精度が良くなるものである。以下、ここで使用される２つの手法の詳細について説明する。
【００３７】
最初に、基本的に路面摩擦力推定値として用いられる路面摩擦力推定値（１）の路面摩擦力推定手法について図２を参照して説明する。
【００３８】
図２は、タイヤ１００の接地面において、タイヤ１００に掛かる各種力の関係等を示した車両モデル図である。この図に示されるように、タイヤ１００の回転についての運動方程式、つまりタイヤ１００に働くトルクの釣り合い式は、タイヤ１００とエンジンのイナーシャをＩ〔ｋｇ・ｍ2〕、車輪の角加速度をω〔Ｇ〕、タイヤ半径をｒ、エンジントルクに応じたタイヤ点に掛かる力をＦ１〔Ｎ〕、路面摩擦力をＦ２〔Ｎ〕、転がり抵抗をＦ３〔Ｎ〕、ブレーキトルクをＦ４〔Ｎ〕とすると、次式で表される。
【００３９】
（数１）  Ｆ１−（Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）＝Ｉ×ω÷ｒ  …（数式１）
また、Ｆ１〜Ｆ４は、それぞれ次のように表される。ただし、以下の各数式において、Ｔｅ：エンジントルク、ＲAT：オートマチックトランスミッションのトルク比、ＲG：ギヤ比、ＲD：デファレンシャル比、Ｅ：伝達効率、μ：路面摩擦係数、ｆ：転がり抵抗係数、ｍ〔ｋｇ〕：タイヤに掛かる重量、ｇ〔ｍ／ｓ2〕：重力加速度（＝９．８〔ｍ／ｓ2〕）、μ’：ブレーキパッドの摩擦力、Ｎ：ブレーキパッドに掛かる力をそれぞれ示している。図２では見易くするためにＦ１〜Ｆ４の力を表す矢印をタイヤ１００の接する路面位置からずらして表示しているが、これらＦ１〜Ｆ４の式はすべてタイヤ１００が路面から受ける力である。
【００４０】
（数２）
Ｆ１＝Ｔｅ×ＲAT×ＲG×ＲD×Ｅ÷ｒ      …（数式２）
（数３）
Ｆ２＝μ×ｍ×ｇ                        …（数式３）
（数４）
Ｆ３＝ｆ×ｍ×ｇ                        …（数式４）
（数５）
Ｆ４＝μ’×Ｎ÷ｒ                      …（数式５）
そして、これら数式２〜５を数式１に代入すると、数式６となり、さらに数式６を路面摩擦力（＝μ×ｍ×ｇ）の式に変形すると数式７となる。
【００４１】
【数６】
2010070142.tif 000003
【００４２】
【数７】
2010070142.tif 000004
この数式７における第１項がエンジントルク成分、第２項が転がり抵抗係数、第３項が四輪の推定Ｗ／Ｃ圧の積算値から求まるブレーキトルク成分、第４項がイナーシャ成分である。四輪の推定Ｗ／Ｃ圧については、ブレーキＥＣＵ７０がＭ／Ｃ圧センサ値に基づいて推定される。この推定Ｗ／Ｃ圧を用いて表したタイヤ１００にかかる力の式を使用し、そのタイヤ１００に加わるトルクの釣り合いを表した回転運動方程式を使用して数式７では路面摩擦力を演算している。
【００４３】
推定Ｗ／Ｃ圧については、具体的には、通常ブレーキ時にはＭ／Ｃ圧センサ値＝推定Ｗ／Ｃ圧とされ、ＡＢＳ制御時にはＭ／Ｃ圧センサ値に対して減圧制御を行った時間と減圧量とを掛けた値を差し引いたり、増圧制御を行った時間と昇圧勾配とを掛けた値を足し合わせることで推定Ｗ／Ｃ圧を演算している。このようにして、一つ目の手法、つまりＭ／Ｃ圧センサ８０の検出信号に基づいて路面摩擦力推定値（１）が演算される。
【００４４】
ただし、この路面摩擦力推定値（１）の演算に用いられる推定Ｗ／Ｃ圧が必ずしも正確な値になるとは限らない。このため、本実施形態では、路面摩擦力推定処理において、上記数式７によって演算される路面摩擦力の補正を行う。
【００４５】
次に、もう一方、つまり比較用の路面摩擦力推定値（２）の推定手法について説明する。この方法では、車輪速度センサ８１〜８４の検出信号に基づいて演算される各車輪ＦＬ〜ＲＲの車輪速度から推定車体速度を演算すると共に、さらにその推定車体速度の微分値に相当する車体減速度を演算し、それにより求められた車体減速度を用いて路面摩擦力推定値を演算する。推定車体速度は、例えばＡＢＳ制御時でないときには４輪のうち車輪速度の大きい順の３輪の車輪速度の平均値とされ、ＡＢＳ制御時には４輪のうち最も大きな車輪速度とされる。
【００４６】
路面摩擦力は、車体減速度ＤＶＳ０と対応する値であり、路面摩擦力＝車体減速度ＤＶＳ０と読み代えることができる。このため、もう一方の推定手法では、車体減速度ＤＶＳ０を求め、それを路面摩擦力推定値（２）としている。具体的には、今回の仮の車体減速度をＤＶＳ０Ｘ（ｎ）、そのときの車体速度をＶＳ０（ｎ）、前回車体減速度を演算した時の車体速度をＶＳ０（ｎ−１）とし、演算間隔をΔＴとすると、今回の仮の車体減速度をＤＶＳ０Ｘ（ｎ）は、次式で表される。
【００４７】
（数８）
DVS0(n)=VS0(n)−VS0(n-1)／ΔT                          …（数式８）
そして、車体減速度として演算間隔ΔＴ中に前回の車体減速度ＤＶＳ０（ｎ−１）から変化し得る上限値αｕｐと下限値αｄｏｗｎが存在する。このため、今回の仮の車体減速度をＤＶＳ０Ｘ（ｎ）がその上限値αｕｐと下限値αｄｏｗｎの範囲を超えた値となっていれば、その仮の車体減速度をＤＶＳ０Ｘ（ｎ）は正しくないと想定される。したがって、今回の車体減速度をＤＶＳ０（ｎ）を次式のようにして演算している。
【００４８】
（数９）
DVS0(n)=MID[DVS0(n-1)−αdown, DVS0X(n)、DVS0(n-1)＋αup]  …（数式９）
このようにして、もう一方の推定手法、つまり車輪速度センサ８１〜８４の検出信号に基づいて路面摩擦力推定値（２）が演算される。続いて、これら２つの手法によって演算する路面摩擦力推定値を用いた路面摩擦力推定処理について説明する。
【００４９】
図３は、ブレーキＥＣＵ７０が実行する路面摩擦力推定処理の詳細を示したフローチャートである。この図を参照して、路面摩擦力推定処理について説明する。
【００５０】
ブレーキＥＣＵ７０は、図示しないイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わると、所定の制御周期毎に図３に示す路面摩擦力推定処理を実行する。
【００５１】
まず、ステップ１００およびステップ１０５において、上述した二つの推定手法により、路面摩擦力推定値（１）、（２）をそれぞれ演算する。そして、ステップ１１０に進み、補正中フラグＦＬＧが１にセットされているか否かを判定する。補正中フラグは、後述するステップ１２５、１３５においてセットされるものであり、詳細については後述する。このステップで否定判定されるとステップ１１５に進み、肯定判定されるとステップ１４０に進む。
【００５２】
ステップ１１５では、ＡＢＳ制御中、かつ、ＡＢＳ制御時間が所定時間（例えば５００ｍｓｅｃ）以上となり、かつ、Ｍ／Ｃ圧センサ値が所定値（例えば３ＭＰａ）以上になっているか否かを判定する。
【００５３】
ＡＢＳ制御中であることを判定するのは、ＡＢＳ制御中でなければＭ／Ｃ圧がそのままＷ／Ｃ圧を表すことになり、正確な値であり、補正を行う必要がないためである。ＡＢＳ制御時間が所定時間以上であることを判定するのは、ＡＢＳ制御が実行されてからある程度時間が経って推定Ｗ／Ｃ圧が安定してから補正を行うか否かを決定するためである。また、Ｍ／Ｃセンサ値が所定値以上になっていることを判定するのは、ドライバの制動意思があることを判定するためである。ＡＢＳ制御中であることはスリップ率がＡＢＳ制御開始しきい値を超えるというＡＢＳ制御開始条件を満たした時にセットされるＡＢＳ制御中フラグを確認することにより判定でき、ＡＢＳ制御時間についてもＡＢＳ制御開始条件を満たしてからの経過時間を計測することにより判定できる。そして、これらすべての条件を満たせばステップ１２０に進む。
【００５４】
ステップ１２０では、路面摩擦力推定値（１）から路面摩擦力推定値（２）を引いた値が第１所定値（例えば０．２Ｇ）以上である状態が規定時間（例えば２００ｍｓｅｃ）以上継続し、かつ、両前輪ＦＬ、ＦＲのスキッド回数が所定回数（例えば３回）以上であるか否かを判定する。
【００５５】
路面摩擦力推定値（１）から路面摩擦力推定値（２）を引いた値が第１所定値以上の状態とは、路面摩擦力推定値（１）が精度良い値になっていない可能性がある状態のことを意味している。つまり、Ｍ／Ｃ圧センサ値に基づいて推定Ｗ／Ｃ圧を演算した場合に、ＡＢＳ制御の影響によって推定Ｗ／Ｃ圧に誤差が生じ、路面摩擦力推定値（１）が正確な値でなくなっている可能性があることを示している。また、両前輪ＦＬ、ＦＲのスキッド回数とは、ＡＢＳ制御による減圧制御を行った回数を意味しており、ＡＢＳ制御が開始されてからのスキッド回数をカウントしておくことにより判定できる。スキッド回数が多くなればなるほど、推定Ｗ／Ｃ圧が実際に発生しているＷ／Ｃ圧から乖離している可能性が高くなるため、路面摩擦力推定値（１）から路面摩擦力推定値（２）を引いた値が第１所定値以上の状態が所定時間継続した時に、スキッド回数が所定回数以上であれば、路面摩擦力推定値（１）が正確な値ではないと判定している。
【００５６】
そして、ステップ１２０で肯定判定されればステップ１２５に進み、各車輪ＦＬ〜ＦＲの前回の推定Ｗ／Ｃ圧に対して１未満の係数Ａを掛けた値を今回の各車輪ＦＬ〜ＦＲの推定Ｗ／Ｃ圧として設定すると共に、補正中フラグＦＬＧを１にセットする。
【００５７】
すなわち、路面摩擦力推定値（１）から路面摩擦力推定値（２）を引いた値が第１所定値以上とは、路面摩擦力推定値（１）が実際よりも大き過ぎる値になっていることを意味している。この場合には、ＡＢＳ制御における減圧制御時の減圧量が不足もしくは増圧制御時の昇圧勾配が過多となる。このため、各車輪ＦＬ〜ＦＲの推定Ｗ／Ｃ圧が小さくなるように補正することで上記数式７の第４項の四輪の推定Ｗ／Ｃ圧の積算値を小さくし、路面摩擦力推定値（１）が小さくなるようにしている。これにより、路面摩擦力推定値（１）が正確な値に近づくようにすることができる。
【００５８】
一方、ステップ１２０で否定判定されればステップ１３０に進み、路面摩擦力推定値（１）から路面摩擦力推定値（２）を引いた値が第２所定値（例えば−０．２Ｇ）以下である状態が規定時間（例えば２００ｍｓｅｃ）以上継続し、かつ、両前輪ＦＬ、ＦＲのスキッド回数が所定回数（例えば３回）以上であるか否かを判定する。
【００５９】
この処理は、ステップ１２０に対して、路面摩擦力推定値（１）から路面摩擦力推定値（２）を引いた値を第２所定値、つまり第１所定値の正負の符号を入れ替えた値と比較することで路面摩擦力推定値（１）が実際よりも小さすぎる値になっているか否かを判定するものであり、判定内容についてはステップ１２０と同様である。
【００６０】
ステップ１３０で肯定判定されるような場合には、ＡＢＳ制御における減圧制御時の減圧量が過多もしくは増圧制御時の昇圧勾配が不足となる。このため、ステップ１３５に進み、各車輪ＦＬ〜ＦＲの前回の推定Ｗ／Ｃ圧に対して１以上の係数Ｂを掛けた値を今回の各車輪ＦＬ〜ＦＲの推定Ｗ／Ｃ圧として設定すると共に、補正中フラグＦＬＧを１にセットする。
【００６１】
すなわち、路面摩擦力推定値（１）から路面摩擦力推定値（２）を引いた値が第２所定値以下とは、路面摩擦力推定値（１）が大きい過ぎる値になっていることを意味している。このため、各車輪ＦＬ〜ＦＲの推定Ｗ／Ｃ圧が大きくなるように補正することで上記数式７の第４項の四輪の推定Ｗ／Ｃ圧の積算値を大きくし、路面摩擦力推定値（１）が大きくなるようにしている。これにより、路面摩擦力推定値（１）が正確な値に近づくようにすることができる。
【００６２】
このようにして、補正中フラグＦＬＧが１にセットされると、ステップ１１０で肯定判定されるため、ステップ１４０に進む。
【００６３】
ステップ１４０では、ＡＢＳ制御が終了したか否かを判定する。ＡＢＳ制御は、例えばブレーキペダル１１の踏込みが止められたときなどを終了条件として終了させられ、そのときにＡＢＳ制御中フラグがリセットされる。このため、ＡＢＳ制御中フラグがセットされたままであれば否定判定され、リセットされていれば肯定判定される。
【００６４】
ステップ１４０で否定判定されると、ステップ１４５に進み、走行中の路面が悪路であるか又はＭ／Ｃ圧センサ値が所定値（例えば１ＭＰａ）より小さいか否かを判定する。悪路の場合又はＭ／Ｃ圧センサ値が所定値よりも小さいような場合には、路面摩擦力推定値（１）から路面摩擦力推定値（２）を引いた値が第１所定値より大きいか又は第２所定値よりも小さかったとしても、悪路を走行しているため、もしくは、カスケードロック状態になっているためにそのような状況になっている可能性がある。
【００６５】
悪路とは、段差路面等を意味しており、例えば左右輪の車輪速度の差がしきい値を超えている場合などが該当する。また、カスケードロックとは、４輪が同時にロックして車体減速度が勾配の上限値αｕｐまたは下限値αｄｏｗｎの範囲内で落ち込むことで、スリップ率が小さいままと誤って判定され、ＡＢＳ制御が実行されないために起こるロック状態のことである。このような状態は、Ｍ／Ｃ圧センサ値が所定値よりも小さくなるため、Ｍ／Ｃ圧センサ値に基づいて判定できる。
【００６６】
そして、これらカスケードロック状態や悪路走行中の場合には、路面摩擦力推定値（２）の精度が悪い可能性があり、路面摩擦力推定値（１）を路面摩擦力推定値（２）に基づいて補正することが好ましくない場合がある。このため、ステップ１４５で否定判定された場合にのみステップ１５０に進んで各推定Ｗ／Ｃ圧の補正を継続し、肯定判定された場合にはステップ１５５に進んで各推定Ｗ／Ｃ圧の補正を終了すると共に、補正中ＦＬＧをクリアする。以上のようにして、路面摩擦力推定処理が完了する。
【００６７】
図４および図５は、それぞれ、上記のような路面摩擦力推定処理を実行していない場合と実行した場合の１輪分のタイミングチャートである。
【００６８】
図４に示されるように、上記のような路面摩擦力推定処理を実行していない場合には、ＡＢＳ制御の開始当初には路面摩擦力推定値（１）と路面摩擦力推定値（２）との差があまり大きくない状態となっている。ところが、ＡＢＳ制御開始後、推定Ｗ／Ｃ圧値が徐々に実際の発生しているＷ／Ｃ圧（以下、実Ｗ／Ｃ圧値という）から離れていき、推定Ｗ／Ｃ圧値を利用して演算される路面摩擦力推定値（１）が路面摩擦力推定値（２）から離れる。このため、この路面摩擦力推定値（１）に基づいて設定されるＡＢＳ制御における減圧制御時の減圧量や増圧制御時の昇圧勾配が本来設定したい勾配から離れてしまい、ＡＢＳ制御が粗くなり、狙った減速度を得ることができなくなる。
【００６９】
それに対して、図５に示されるように、上記のような路面摩擦力推定処理を実行している場合には、ＡＢＳ制御開始後、推定Ｗ／Ｃ圧値が徐々に実際の発生しているＷ／Ｃ圧（以下、実Ｗ／Ｃ圧値という）から離れていき、推定Ｗ／Ｃ圧値を利用して演算される路面摩擦力推定値（１）が路面摩擦力推定値（２）から離れ、かつ、スキッド数が所定値以上になると、路面摩擦力推定値（１）が路面摩擦力推定値（２）との差が第１所定値から第２所定値の間に集束するように、推定Ｗ／Ｃ圧値が補正される。これにより、路面摩擦力推定値（１）に基づいて設定されるＡＢＳ制御における減圧制御時の減圧量や増圧制御時の昇圧勾配が本来設定したい勾配に近づき、ＡＢＳ制御の精度が高まり、狙った減速度を得ることができる。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態では、Ｍ／Ｃ圧センサ８０の検出信号に基づいて演算した路面摩擦力推定値（１）を基本的には使用しつつ、車輪速度センサ８１〜８４の検出信号に基づいて演算した路面摩擦力推定値（２）と比較することで、路面摩擦力推定値（１）を補正するようにしている。具体的には、Ｍ／Ｃ圧センサ値に基づいて演算される推定Ｗ／Ｃ圧値を補正することにより、路面摩擦力推定値（１）を補正するようにしている。これにより、ＡＢＳ制御中に路面摩擦力推定値（１）が正確な値でなくなるような状態になったときにも、路面摩擦力推定値（１）を路面摩擦力推定値（２）に基づいて補正できる。したがって、Ｍ／Ｃ圧センサ８０の検出結果を用いて路面摩擦力推定を行う場合において、より正確な路面摩擦力推定を行うことが可能となる。
【００７１】
そして、このような正確に推定される路面摩擦力に基づいてＡＢＳ制御を実行することにより、精度の良いＡＢＳ制御が可能となり、狙った減速度を得ることが可能となる。
【００７２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して路面摩擦力推定処理の一部を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００７３】
図６は、本実施形態の路面摩擦力推定処理の詳細を示したフローチャートである。この図に示されるように、図３のステップ１２５、１３５、１５０、１５５の処理に代えて、ステップ１２５Ａ、１３５Ａ、１５０Ａ、１５５Ａの処理を実行する。
【００７４】
具体的には、ステップ１２５Ａでは、減圧制御時の減圧量や増圧制御時の昇圧勾配を低Ｇ相当のマップで制御させる。例えば、減圧制御時の減圧量や増圧制御時の昇圧勾配は、発生させられる車体減速度に対する減圧量または昇圧勾配のマップに基づいて決定される。このとき、路面摩擦力推定値（１）が小さくなるように補正し、発生させられる車体減速度を補正後の路面摩擦力推定値（１）と対応する車体減速度として、その低い値とされた車体減速度に対応する減圧量または昇圧勾配を設定する。このようにすれば、ＡＢＳ制御における減圧制御時の減圧量が不足もしくは増圧制御時の昇圧勾配が過多が抑制され、適切なＡＢＳ制御が実行されるようにできる。
【００７５】
また、ステップ１３５Ａでは、減圧制御時の減圧量や増圧制御時の昇圧勾配を高Ｇ相当のマップで制御させる。例えば、路面摩擦力推定値（１）が大きくなるように補正し、発生させられる車体減速度を補正後の路面摩擦力推定値（１）と対応する車体減速度として、その大きな値とされた車体減速度に対応する減圧量または昇圧勾配を設定する。このようにすれば、上記と同様に、ＡＢＳ制御における減圧制御時の減圧量が不足もしくは増圧制御時の昇圧勾配が過多が抑制され、適切なＡＢＳ制御が実行されるようにできる。
【００７６】
そして、ステップ１５０Ａでは、ステップ１２５Ａおよびステップ１３５Ａで行った減圧量や昇圧勾配の補正を継続する処理を行い、ステップ１５５Ａでは、ステップ１２５Ａおよびステップ１３５Ａで行った減圧量や昇圧勾配の補正を終了する処理を行うと共に、補正中ＦＬＧをクリアする。以上のようにして、路面摩擦力推定処理が完了する。
【００７７】
このように、推定Ｗ／Ｃ圧を補正することにより路面摩擦力推定値（１）を補正するのではなく、路面摩擦力推定値（１）を補正することにより、路面摩擦力推定値（１）に基づいて設定される減圧制御時の減圧量や増圧制御時の昇圧勾配を補正するようにしても、精度良いＡＢＳ制御を実行することが可能となる。
【００７８】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、図３、図６に示した路面摩擦力推定処理において各判定ステップにおける判定条件を様々設定したが、すべての条件を必ずしも満たしていなければならない訳ではない。例えば、ステップ１１５では、３つの条件を設定しているが、３つのうちの少なくとも１つを満たせばステップ１１５で肯定判定されるようにするなど、判定条件を少なくしても良い。
【００７９】
また、上記第１実施形態では、推定Ｗ／Ｃ圧値を補正することにより、路面摩擦力推定値（１）が補正されるようにしているが、直接路面摩擦力推定値（１）を補正することにより、路面摩擦力推定値（２）に近づけるようにしても良い。
【００８０】
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。具体的には、ステップ１００、１０５の処理を実行する部分は第１、第２推定手段、ステップ１２０、１３０の処理を実行する部分は判定手段、ステップ１２５、１３５の処理を実行する部分が補正手段、ステップ１４５の処理を実行する部分は状況判定手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる路面摩擦力推定装置を含む車両用のブレーキ制御システム１の全体構成を示した図である。
【図２】タイヤ１００に掛かる各種力の関係等を示した車両モデル図である。
【図３】ブレーキＥＣＵ７０が実行する路面摩擦力推定処理の詳細を示したフローチャートである。
【図４】路面摩擦力推定処理を実行していない場合のタイミングチャートである。
【図５】路面摩擦力推定処理を実行した場合のタイミングチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる路面摩擦力推定処理の詳細を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
１…ブレーキ制御システム、１１…ブレーキペダル、１２…倍力装置、１３…Ｍ／Ｃ、１４、１５、３４、３５…Ｗ／Ｃ、１６、３６…差圧制御弁、１６〜…各制御弁、１７、１８、３７、３８…増圧制御弁、１９、３９…ポンプ、２０、４０…調圧リザーバ、２１、２２、４１、４２…減圧制御弁、５０…ブレーキ液圧制御用アクチュエータ、５０ａ…配管系統、５０ｂ…配管系統、６０…モータ、７０…ブレーキＥＣＵ、８０…Ｍ／Ｃ圧センサ、８１〜８４…車輪速度センサ
【図１】
2010070142.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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