(57)【要約】【課題】車輪荷重を検出するために要する費用が嵩むことを抑制し、装置の車両搭載性を向上させる。【解決手段】輪荷重比検知装置１０ａは、車両の車輪速を検出する各車輪速センサ４５と、車両の各車輪のブレーキトルクを検知する各ブレーキトルクセンサ４６と、各車輪速センサ４５により検出された車輪速に応じたフロント車輪速とリア車輪速との偏差が所定値ＶＷ０以下を満たすときに各ブレーキトルクセンサ４６により検知された各車輪のブレーキトルクＴの比を、各車輪の輪荷重の比とする接地点μ演算部５１とを備える。【選択図】図２
2010012878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の速度状態量を検出する速度状態量検出手段と、
車両の各車輪の制動トルクを検知する制動トルク検知手段と、
前記速度状態量検出手段により検出された前記速度状態量が所定条件を満たすときに前記制動トルク検知手段により検知された前記各車輪の制動トルクの比を、前記各車輪の輪荷重の比とする比算出手段と
を備えることを特徴とする輪荷重比検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の輪荷重比検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両の各車輪に作用する荷重を検出する荷重センサを備える車輪荷重検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−６４６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来技術に係る車輪荷重検出装置によれば、荷重センサは、車輪用軸受装置に作用する軸力に応じた磁歪材の応力変化を検出することで、車輪の荷重を検出しており、磁歪材と検出部とを備えて構成されている。しかしながら、このような車輪荷重検出装置は高価であり、車輪荷重を検出するためだけに専用の搭載スペースを確保する必要があり、費用の削減および車両搭載性を向上させることが困難であるという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車輪荷重を検出するために要する費用が嵩むことを抑制し、装置の車両搭載性を向上させることが可能な輪荷重比検知装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る輪荷重比検知装置は、車両の速度状態量（例えば、実施の形態での車輪速、または車速）を検出する速度状態量検出手段（例えば、実施の形態での各車輪速センサ４５、または速度センサ）と、車両の各車輪の制動トルク（例えば、実施の形態での各ブレーキトルクＴ）を検知する制動トルク検知手段（例えば、実施の形態での各ブレーキトルクセンサ４６、または各液圧センサ６１および接地点μ演算部５１）と、前記速度状態量検出手段により検出された前記速度状態量が所定条件（例えば、実施の形態でのフロント車輪速とリア車輪速との偏差が所定値ＶＷ０以下、または車速が所定車速以下）を満たすときに前記制動トルク検知手段により検知された前記各車輪の制動トルクの比を、前記各車輪の輪荷重の比とする比算出手段（例えば、実施の形態での接地点μ演算部５１）とを備える。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の第１態様に係る輪荷重比検知装置によれば、予め車両に搭載されている速度状態量検出手段および制動トルク検知手段の出力に基づき各車輪の輪荷重の比（輪荷重比）を検知することができ、この輪荷重比から車両の各車輪の荷重（輪荷重）を容易に算出することができる。これにより、輪荷重比および車輪荷重を検出する専用の装置を搭載するためのスペースを車両に確保する必要が生じることを防止し、輪荷重比および車輪荷重を検出するために要する費用が嵩むことを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の一実施形態に係る輪荷重比検知装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による輪荷重比検知装置１０ａは、例えば車両のアンチロック制御装置１０に具備され、このアンチロック制御装置１０は、例えば図１に示す車両のブレーキ装置１０ｂを制御する。
【０００７】
このブレーキ装置１０ｂは、運転者によるブレーキペダル１の操作によりブレーキ液圧を発生するブレーキ液圧発生器としてマスタシリンダ２を備え、このマスタシリンダ２は、例えば左側前輪ＦＬおよび右側後輪ＲＲの各ホイールシリンダ３ａ，３ｂに接続される出力ポート４と、右側前輪ＦＲおよび左側後輪ＲＬの各ホイールシリンダ３ｃ，３ｄに接続される出力ポート５とを備えている。
【０００８】
マスタシリンダ２の出力ポート４と、左側前輪ＦＬおよび右側後輪ＲＲの各ホイールシリンダ３ａ，３ｂとは、接続路１１によって接続され、この接続路１１には、各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ毎に並列に常開型電磁弁１２，１２が介挿されている。
また、各ホイールシリンダ３ａ，３ｂと、各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ内のブレーキ液圧を解放するリザーバ１３とは解放路１４によって接続され、解放路１４には各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ毎に並列に常閉型電磁弁１５，１５が介挿されている。
【０００９】
リザーバ１３には各ホイールシリンダ３ａ，３ｂから送られるブレーキ液が蓄えられ、このブレーキ液は、ポンプ１６およびポンプ１６の上流に設けられたポンプ脈動を吸収するダンパー室１７が介挿された戻り路１８を介してマスタシリンダ２側へ戻されるようになっている。
【００１０】
また、各ホイールシリンダ３ａ，３ｂからマスタシリンダ２側へブレーキ液が流れるのを許容するチェック弁１９が常開型電磁弁１２と並列に設けられ、各ホイールシリンダ３ａ，３ｂからマスタシリンダ２側へブレーキ液が流れるのを許容するチェック弁２０，２１がポンプ１６の上流側および下流側に直列に設けられている。
【００１１】
マスタシリンダ２の出力ポート５と、右側前輪ＦＲおよび左側後輪ＲＬの各ホイールシリンダ３ｃ，３ｄとは、接続路３１によって接続され、この接続路３１には、各ホイールシリンダ３ｃ，３ｄ毎に並列に常開型電磁弁３２，３２が介挿されている。
また、各ホイールシリンダ３ｃ，３ｄと、各ホイールシリンダ３ｃ，３ｄ内のブレーキ液圧を解放するリザーバ３３とは解放路３４によって接続され、解放路３４には各ホイールシリンダ３ｃ，３ｄ毎に並列に常閉型電磁弁３５，３５が介挿されている。
【００１２】
リザーバ３３には各ホイールシリンダ３ｃ，３ｄから送られるブレーキ液が蓄えられ、このブレーキ液は、ポンプ３６およびポンプ３６の上流に設けられたポンプ脈動を吸収するダンパー室３７が介挿された戻り路３８を介してマスタシリンダ２側へ戻されるようになっている。
【００１３】
また、各ホイールシリンダ３ｃ，３ｄからマスタシリンダ２側へブレーキ液が流れるのを許容するチェック弁３９が常開型電磁弁３２と並列に設けられ、各ホイールシリンダ３ｃ，３ｄからマスタシリンダ２側へブレーキ液が流れるのを許容するチェック弁４０，４１がポンプ３６の上流側および下流側に直列に設けられている。
【００１４】
常開型電磁弁１２，３２は、各ソレノイド１２ａ，３２ａに通電のない状態では各リターンスプリング１２ｂ，３２ｂの弾性力によって連通状態となり、マスタシリンダ２のブレーキ液圧はホイールシリンダ圧を増圧する。
また、各ソレノイド１２ａ，３２ａに通電があると、各リターンスプリング１２ｂ，３２ｂの弾性力に抗して遮断状態となり、ホイールシリンダ圧は保持される。
【００１５】
常閉型電磁弁１５，３５は、各ソレノイド１５ａ，３５ａに通電のない状態では、各リターンスプリング１５ｂ，３５ｂの弾性力によって遮断状態となる。また、各ソレノイド１５ａ，３５ａに通電があると、各リターンスプリング１５ｂ，３５ｂの弾性力に抗して連通状態となり、各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄからブレーキ液が逃げてホイールシリンダ圧は減圧されるようになっている。
【００１６】
なお、常開型電磁弁１２，３２は通電のないノーマル位置で常時開状態、通電による切換え位置で閉状態に移行し、常閉型電磁弁１５，３５は通電のないノーマル位置で常時閉状態、通電による切換え位置で開状態に移行するようになっているのは、異常時の作動補償、いわゆるフェールセーフの関係からである。
また、常開型電磁弁１２，３２では、マスタシリンダ２側から接続路１１，３１を介してブレーキ液圧が働くとき、このブレーキ液圧はリターンスプリング１２ｂ，３２ｂの付勢方向と同方向、つまり開状態へ至る方向へ作用するようになっている。
【００１７】
そして、常開型電磁弁１２，３２と、常閉型電磁弁１５，３５と、ポンプ１６，３６を駆動するモータ（図示略）とはアンチロック制御装置１０によって制御される。
アンチロック制御装置１０は、左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲの各速度（各車輪速ＶＷ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）を検出する各車輪速センサ４５から出力される検出信号に基づいて、各輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲがロック傾向であるか否かを検知し、この検知結果に応じて、各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのブレーキ液圧を、各常開型電磁弁１２，３２を閉弁するとともに各常閉型電磁弁１５，３５を開弁する減圧モードと、各常開型電磁弁１２，３２を閉弁するとともに各常閉型電磁弁１５，３５を閉弁する保持モードと、各常開型電磁弁１２，３２を開弁するとともに各常閉型電磁弁１５，３５を閉弁する増圧モードとの何れかのモード（ＡＢＳ制御モード）により制御するようになっている。
【００１８】
アンチロック制御装置１０は、例えば図２に示すように、接地点μ演算部５１と、車体減速度演算部５２と、車体速演算部５３と、ピークμ判定部５４と、目標車輪速演算部５５と、車輪速偏差演算部５６と、目標トルク演算部５７と、トルク偏差演算部５８と、バルブ制御部５９とを備えて構成されている。
そして、輪荷重比検知装置１０ａは、例えば、接地点μ演算部５１と、各車輪速センサ４５と、各ブレーキトルクセンサ４６とにより構成されている。
【００１９】
接地点μ演算部５１は、左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲの各速度（各車輪速ＶＷ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）を検出する各車輪速センサ４５から出力される検出信号と、左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲに作用するブレーキトルクＴ（Ｔ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）を検出する各ブレーキトルクセンサ４６から出力される検出信号とに基づいて、例えば図３に示す各物理量（つまり、ブレーキトルクＴと、車輪慣性モーメントＩと、車輪半径ＲＷと、車輪回転速度ωの時間微分（ｄω／ｄｔ）と、各輪荷重Ｗ）による下記数式（１）から、各車輪の接地点μ（各車輪の接地点での摩擦係数）を算出する。
なお、ブレーキトルクセンサ４６は、例えばブレーキキャリパーにブレーキトルクが作用したときに生じる歪みを検出する歪みゲージなどから構成されている。
【００２０】
【数１】
2010012878.tif 000003
【００２１】
上記数式（１）において、各輪荷重Ｗは、車両重量Ｍに各輪荷重比が乗算されることで算出される。
【００２２】
ところで、例えば図４に示すように、アンチロック制御（ＡＢＳ制御）が作動しない程度の低いスリップ率の領域、例えば駆動輪の車輪速（例えば、左右の前輪ＦＬ，ＦＲの各車輪速の平均値：フロント車輪速）と従動輪の車輪速（例えば、左右の後輪ＲＬ，ＲＲの各車輪速の平均値：リア車輪速）との偏差が所定値ＶＷ０以下である領域においては、スリップ率と前後力（横力が無視できる場合には摩擦力に相当）とは、輪荷重の大きさ（例えば、図４での各３０００Ｎ、４５００Ｎ、６０００Ｎ）に拠らずに、一定の対応関係となる。
これにより、一般的な下記数式（２）に基づき、駆動輪のブレーキトルク（例えば、左右の前輪ＦＬ，ＦＲの各ブレーキトルクの和：フロントブレーキトルクＴＦ）と、駆動輪の輪荷重（例えば、左右の前輪ＦＬ，ＦＲの各輪荷重の和：フロント輪荷重ＷＦ）と、従動輪のブレーキトルク（例えば、左右の後輪ＲＬ，ＲＲの各ブレーキトルクの和：リアブレーキトルクＴＲ）と、従動輪の輪荷重（例えば、左右の後輪ＲＬ，ＲＲの各輪荷重の和：リア輪荷重ＷＲ）とに対して、下記数式（３）が成り立つ。
【００２３】
【数２】
2010012878.tif 000004
【００２４】
【数３】
2010012878.tif 000005
【００２５】
上記数式（３）は下記数式（４）に示すように記述され、フロントブレーキトルクＴＦとリアブレーキトルクＴＲとの比は、フロント輪荷重ＷＦとリア輪荷重ＷＲとの比と同等になり、さらに、例えば図５に示すように、フロント車輪速とリア車輪速との偏差が所定値ＶＷ０以下となる輪荷重演算領域でのフロントブレーキトルクＴＦの時系列変化の傾きφ２とリアブレーキトルクＴＲの時系列変化の傾きφ１との比と等しくなる。
【００２６】
【数４】
2010012878.tif 000006
【００２７】
つまり、フロント車輪速とリア車輪速との偏差が所定値ＶＷ０以下となる輪荷重演算領域において、各ブレーキトルクセンサ４６から出力される検出信号に基づくフロントブレーキトルクＴＦおよびリアブレーキトルクＴＲの時系列変化において、複数の異なるタイミングでフロントブレーキトルクＴＦの時系列変化の傾きφ２とリアブレーキトルクＴＲの時系列変化の傾きφ１との比を算出して、算出結果のデータを蓄積し、例えば蓄積したデータの平均値などを算出することによって、フロント輪荷重ＷＦとリア輪荷重ＷＲとの比の算出精度を向上させることができる。
【００２８】
さらに、フロント輪荷重ＷＦとリア輪荷重ＷＲとの比を算出した後には、各前輪側および後輪側毎において、各ブレーキトルクセンサ４６から出力される左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲに作用する各ブレーキトルクＴ（Ｔ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）に基づき、各車輪毎の輪荷重比を算出することができる。
つまり、上記数式（４）と同様にして、例えば下記数式（５）に示すように、前輪側では、左右の前輪ＦＬ，ＦＲの各ブレーキトルクＴ（ｊ）；（ｊ＝１，２）の比は、左右の各輪荷重ＷＦＬ，ＷＦＲの比と同等になり、さらに、輪荷重演算領域での左右の前輪ＦＬ，ＦＲの各ブレーキトルクＴ（ｊ）；（ｊ＝１，２）の時系列変化の傾きの比と等しくなる。そして、後輪側では、左右の後輪ＲＬ，ＲＲの各ブレーキトルクＴ（ｊ）；（ｊ＝３，４）の比は、左右の各輪荷重ＷＲＬ，ＷＲＲの比と同等になり、さらに、フロント車輪速とリア車輪速との偏差が所定値ＶＷ０以下となる輪荷重演算領域での左右の後輪ＲＬ，ＲＲの各ブレーキトルクＴ（ｊ）；（ｊ＝３，４）の時系列変化の傾きの比と等しくなる。
なお、この場合の輪荷重演算領域は、例えばフロント車輪速とリア車輪速との偏差が、所定値ＶＷ０以下であって、ほぼゼロとなる領域である。
【００２９】
【数５】
2010012878.tif 000007
【００３０】
なお、例えば図５では、フロント車輪速とリア車輪速との偏差が所定値ＶＷ０よりも大きくなることで輪荷重演算領域が解除される時刻ｔａ以降において、駆動輪である左右の前輪ＦＬ，ＦＲのスリップが増大し、フロント車輪速が相対的に低下することに起因して、フロント車輪速とリア車輪速との偏差が所定値以上に増大する時刻ｔｂに到達すると、ＡＢＳ制御領域が設定され、アンチロック制御の作動が開始される。これに伴い、時刻ｔｂ以降において、フロントブレーキトルクＴＦはアンチロック制御に応じて変化する。
【００３１】
また、車両重量Ｍは、例えば図６に示すように予め設定された左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲの全体でのブレーキトルク（４輪ブレーキトルク）と各車輪速ＶＷ（ｊ）；（ｊ＝１，…，４）の平均値（車輪速）と車両重両Ｍ（例えば、Ｍ１＞Ｍ２＞Ｍ３）との所定の対応関係に基づき推定される。
つまり、アンチロック制御が作動しない程度の低減速の制動において、４輪ブレーキトルクは各ブレーキトルクセンサ４６から出力される検出信号に基づき算出され、各車輪速ＶＷ（ｊ）；（ｊ＝１，…，４）の平均値は各車輪速センサ４５から出力される検出信号に基づき算出される。そして、４輪ブレーキトルクと各車輪速ＶＷ（ｊ）；（ｊ＝１，…，４）の平均値との間には、４輪ブレーキトルクが増大することに伴い、各車輪速ＶＷ（ｊ）；（ｊ＝１，…，４）の平均値が減少傾向に変化する対応関係があり、さらに、車両重量Ｍが小さいほど（Ｍ１＞Ｍ２＞Ｍ３）、４輪ブレーキトルクの増大に伴う各車輪速ＶＷ（ｊ）；（ｊ＝１，…，４）の平均値の減少度合いは、大きくなる。
【００３２】
車体減速度演算部５２は、接地点μ演算部５１から出力される各車輪の接地点μと、所定定数ＧＲ０ＦＳとに基づき、例えば下記数式（６）に示すように記述される車体減速度ＧＲＤＡＴ（つまり、左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲ毎の各接地点μに基づき算出される各車体減速度ＧＲＤＡＴ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）を算出する。
【００３３】
【数６】
2010012878.tif 000008
【００３４】
車体速演算部５３は、例えば下記数式（７）に示すように記載される減速度ΔＶ、つまり車体減速度演算部５２から出力される各車体減速度ＧＲＤＡＴ（ｊ）（ｊ＝１，…，４）のうちの最小値を、前回の演算処理にて算出した車体速ＶＲ０（ｋ−１）に加算することによって、例えば下記数式（８）に示すように、今回の演算処理での車体速ＶＲ０（ｋ）を算出する。なお、下記数式（８）は任意の自然数ｋにより記述されている。
【００３５】
【数７】
2010012878.tif 000009
【００３６】
【数８】
2010012878.tif 000010
【００３７】
ピークμ判定部５４は、左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲの各速度（各車輪速ＶＷ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）を検出する各車輪速センサ４５から出力される検出信号に基づき、各車輪の接地点μ（各車輪の接地点での摩擦係数）の最大値を検知し、この最大値をピークμとして出力する。
【００３８】
目標車輪速演算部５５は、車体速演算部５３から出力される車体速ＶＲ０（つまり、今回の演算処理での車体速ＶＲ０（ｋ））と、ピークμ判定部５４から出力されるピークμと、所定定数ａとに基づき、下記数式（９）に示すように記述される目標車輪速ＶＷｔを算出する。
【００３９】
【数９】
2010012878.tif 000011
【００４０】
車輪速偏差演算部５６は、各車輪速センサ４５から出力される各車輪速ＶＷ（つまり左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲの各車輪速ＶＷ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）の検出信号と、目標車輪速演算部５５から出力される目標車輪速ＶＷｔとの偏差（ＶＷｔ−ＶＷ）を算出する。
【００４１】
目標トルク演算部５７は、車輪速偏差演算部５６から出力される各車輪の偏差（ＶＷｔ−ＶＷ）と、各ブレーキトルクセンサ４６から出力される各車輪のブレーキトルクＴの検出信号と、所定の変換係数αと、所定の車輪慣性モーメントＩとに基づき、下記数式（１０）に示すように記述される各車輪の目標ブレーキトルクＴｔを算出する。
【００４２】
【数１０】
2010012878.tif 000012
【００４３】
トルク偏差演算部５８は、目標トルク演算部５７から出力される各車輪の目標ブレーキトルクＴｔと、各ブレーキトルクセンサ４６から出力される各車輪のブレーキトルクＴの検出信号とのブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）を算出する。
【００４４】
バルブ制御部５９は、アンチロック制御装置１０によって減圧モードおよび保持モードおよび増圧モードのうちの何れかのモードの実行が選択された場合に、選択されたモードに対応する各電磁弁１２，１５，３２，３５の開閉を制御する。
さらに、バルブ制御部５９は、トルク偏差演算部５８から出力される各車輪のブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）に基づき、例えばブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）をゼロとするようにして、各電磁弁１２，１５，３２，３５の開閉により各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのブレーキ液圧を制御する。
【００４５】
特に、バルブ制御部５９は、各常開型電磁弁１２，３２を開弁するとともに各常閉型電磁弁１５，３５を閉弁する増圧モードとして、第１増大モードと該第１増大モードよりも小さいブレーキトルクＴを付与する第２増大モードとを有し、ブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）が所定値以上の場合には、車輪速変動に対する応答性を重視して、相対的に大きなブレーキトルクＴを付与する第１増圧モードを選択し、ブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）が所定値未満の場合には、車輪速変動の詳細な制御により車体前後振動を低減させることを重視して、相対的に小さなブレーキトルクＴを付与する第２増圧モードを選択することにより、適切なブレーキトルクＴを各車輪に付与するようになっている。
ここで、第１増大モードは、例えば、各常開型電磁弁１２，３２の開弁および各常閉型電磁弁１５，３５の閉弁を指示するモードであり、第２増大モードは、例えば、各常閉型電磁弁１５，３５の閉弁を指示すると共に、各常開型電磁弁１２，３２の開閉をＰＷＭ(Pulse Width Modulation）制御によってデューティ比制御するデューティ増圧である。
【００４６】
本実施の形態によるアンチロック制御装置１０は上記構成を備えており、次に、このアンチロック制御装置１０の動作について説明する。
【００４７】
先ず、例えば図７に示すステップＳ０１においては、各車輪速センサ４５から出力される検出信号に基づき、左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲの各速度（各車輪速ＶＷ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）を取得する。
次に、ステップＳ０２においては、各車輪のスリップ率を算出する。
次に、ステップＳ０３においては、各輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲがロック傾向であるか否かを検知し、この検知結果に応じて、各常開型電磁弁１２，３２を閉弁するとともに各常閉型電磁弁１５，３５を開弁する減圧モードと、各常開型電磁弁１２，３２を閉弁するとともに各常閉型電磁弁１５，３５を閉弁する保持モードと、各常開型電磁弁１２，３２を開弁するとともに各常閉型電磁弁１５，３５を閉弁する増圧モードとの何れかのモード（ＡＢＳ制御モード）を選択する。
【００４８】
次に、ステップＳ０４においては、各車輪速センサ４５と各ブレーキトルクセンサ４６とから出力される検出信号に基づき、上記数式（１）〜数式（１０）により、各輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの目標ブレーキトルクＴｔを算出する。
【００４９】
このステップＳ０４において、特に、各輪荷重Ｗを算出する際に車両重量Ｍに乗算される各車輪の輪荷重比を算出する際には、先ず、アンチロック制御（ＡＢＳ制御）が作動しない程度の低いスリップ率の領域、例えばフロント車輪速とリア車輪速との偏差が所定値ＶＷ０以下となる輪荷重演算領域において、各ブレーキトルクセンサ４６から出力される検出信号に基づくフロントブレーキトルクＴＦおよびリアブレーキトルクＴＲの時系列変化において、複数の異なるタイミングでフロントブレーキトルクＴＦの時系列変化の傾きφ２とリアブレーキトルクＴＲの時系列変化の傾きφ１との比を算出して、この算出結果のデータを蓄積し、例えば蓄積したデータの平均値などを算出する。この算出結果はフロント輪荷重ＷＦとリア輪荷重ＷＲとの比となる。
【００５０】
次に、アンチロック制御（ＡＢＳ制御）が作動しない程度の低いスリップ率の輪荷重演算領域において、各ブレーキトルクセンサ４６から出力される左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲに作用する各ブレーキトルクＴ（Ｔ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）の時系列変化において、複数の異なるタイミングで、左右の前輪ＦＬ，ＦＲの各ブレーキトルクＴ（ｊ）；（ｊ＝１，２）の時系列変化の傾きの比と、左右の後輪ＲＬ，ＲＲの各ブレーキトルクＴ（ｊ）；（ｊ＝３，４）の時系列変化の傾きの比とを算出して、これらの算出結果のデータを蓄積し、各前輪側および後輪側毎において、例えば蓄積したデータの平均値などを算出する。これらの算出結果は、それぞれ左右の前輪ＦＬ，ＦＲの輪荷重比と左右の後輪ＲＬ，ＲＲの輪荷重比となる。
これらにより、フロント輪荷重ＷＦとリア輪荷重ＷＲとの比と、左右の前輪ＦＬ，ＦＲの輪荷重比と、左右の後輪ＲＬ，ＲＲの輪荷重比とを、適宜に組み合わせて車両重量Ｍに作用させることで、各輪荷重Ｗを算出する。
【００５１】
次に、ステップＳ０５においては、各輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの実際のブレーキトルクＴを取得する。
次に、ステップＳ０６においては、各輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）を算出する。
【００５２】
次に、ステップＳ０７においては、選択されたＡＢＳ制御モードが増圧モードであるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１１に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０８に進む。
【００５３】
ステップＳ０８においては、各輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）が所定値以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０９に進み、このステップＳ０９においては、増圧モードとして第１増圧モードを設定して、ステップＳ１１に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１０に進み、このステップＳ１０においては、増圧モードとして第２増圧モードを設定して、ステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１においては、各輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ毎に、選択されたＡＢＳ制御モードとブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）とに応じて、各電磁弁１２，１５，３２，３５の開閉により各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのブレーキ液圧を制御し、リターンに進む。
【００５４】
上述したように、本実施の形態による輪荷重比検知装置１０ａによれば、予め車両に搭載されている各車輪速センサ４５および各ブレーキトルクセンサ４６の出力に基づき各車輪の輪荷重の比（輪荷重比）を検知することができ、この輪荷重比から車両の各車輪の荷重（輪荷重）を容易に算出することができる。これにより、各輪荷重比および各輪荷重を検出する専用の装置を搭載するためのスペースを車両に確保する必要が生じることを防止し、各輪荷重比および各輪荷重を検出するために要する費用が嵩むことを抑制することができる。
【００５５】
なお、上述した実施の形態においては、フロント輪荷重ＷＦとリア輪荷重ＷＲとの比と、左右の前輪ＦＬ，ＦＲの輪荷重比と、左右の後輪ＲＬ，ＲＲの輪荷重比とを算出するとしたが、これに限定されず、例えば全ての車輪の輪荷重比、つまり（右）前輪ＦＲと（左）前輪ＦＬと（右）後輪ＲＲと（左）後輪ＲＬとの輪荷重比を、各ブレーキトルクＴ（Ｔ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）の時系列変化に基づき、いわゆる連比の形式で算出してもよい。
この場合、アンチロック制御（ＡＢＳ制御）が作動しない程度の低いスリップ率の輪荷重演算領域は、例えば駆動輪である左右の前輪ＦＬ，ＦＲの各車輪速のうち何れか遅いほうの車輪速と、従動輪である左右の後輪ＲＬ，ＲＲの各車輪速のうち何れか速いほうの車輪速との差が、所定値ＶＷ０以下であって、ほぼゼロとなる領域である。これにより、制動時にすべりが発生し易い駆動輪側でローセレクトをおこない、すべりが発生し難い従動輪側でハイセレクトをおこなうことで、適切な輪荷重演算領域を設定することができる。
【００５６】
なお、上述した実施の形態において、輪荷重演算領域は、フロント車輪速とリア車輪速との偏差が所定値ＶＷ０以下であって、ほぼゼロとなる領域であるとしたが、これに限定されず、アンチロック制御（ＡＢＳ制御）が作動しない程度の低いスリップ率の領域であればよく、例えば車両の速度（車速）を検出する速度センサから出力される検出信号に基づく車速が所定車速以下の領域などであってもよい。
【００５７】
なお、上述した実施の形態において、アンチロック制御装置１０は、各ブレーキトルクセンサ４６から出力される検出信号に基づき制御処理をおこなうとしたが、これに限定されず、例えば図８に示す上述した実施の形態の第１変形例に係るアンチロック制御装置１０のように、例えば各ブレーキトルクセンサ４６を省略して、各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのブレーキ液圧を検出する各液圧センサ６１から出力される検出信号に基づき制御処理をおこなってもよい。
この第１変形例において、接地点μ演算部５１は、上述した実施の形態での数式（１）〜数式（５）による演算処理の実行に加えて、例えば各液圧センサ６１から出力される各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのブレーキ液圧Ｐｆの検出信号と、各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのブレーキシリンダ径Ｒａと、各ブレーキパッド摩擦係数Ｐμと、ディスク有効径Ｒｂとに基づき、下記数式（１１）に示すように記述される各車輪のブレーキトルクＴを算出する。
【００５８】
【数１１】
2010012878.tif 000013
【００５９】
なお、上述した実施の形態において、各ブレーキトルクセンサ４６から出力される検出信号に基づき各車輪の接地点μ（各車輪の接地点での摩擦係数）を算出する接地点μ演算部５１を備えると共に、目標トルク演算部５７は、各ブレーキトルクセンサ４６から出力される各車輪のブレーキトルクＴの検出信号に基づき、各車輪の目標ブレーキトルクＴｔを算出するとしたが、これに限定されず、例えば図９に示す上述した実施の形態の第２変形例のように、各ブレーキトルクセンサ４６は省略されてもよい。
この第２変形例に係るアンチロック制御装置１０は、例えば車体減速度演算部６２と、車体速演算部６３と、理想スリップ率判定部６４と、目標車輪速演算部６５と、車輪速偏差演算部６６と、目標トルク演算部６７と、トルク偏差演算部６８と、バルブ制御部６９とを備えて構成されている。
そして、アンチロック制御装置１０には、各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのブレーキ液圧を検出する各液圧センサ６１から出力される検出信号が入力されている。
【００６０】
車体減速度演算部６２は、左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲの各速度（各車輪速ＶＷ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）を検出する各車輪速センサ４５から出力される検出信号と、所定定数ＧＲ０ＦＳとに基づき、例えば下記数式（１２）に示すように記述される車体減速度ＧＲＤＡＴ（つまり、左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲ毎の各車体減速度ＧＲＤＡＴ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）を算出する。
【００６１】
【数１２】
2010012878.tif 000014
【００６２】
なお、例えば図１０に示すように、上記数式（１２）において、最大速ＧＲＶ０は、増圧モードにおいて車輪加速度ＡＣＬがゼロとなった時点（例えば、図１０に示す時刻ｔ０）での、左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲの各速度（各車輪速ＶＷ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）と、各車輪速ＶＷ（ｊ）（ｊ＝１，…，４）から算出した車体速（各車体速ＶＲ０（ｊ）；ｊ＝１，…，４）とのうちの最大値である。
また、最小速ＧＲＶ１は、増圧モードにおいて最大速ＧＲＶ０が設定された後に車輪加速度ＡＣＬがゼロとなった時点（例えば、図１０に示す時刻ｔ１）での、車輪速ＶＷと車体速ＶＲ０とのうちの最小値である。
また、時間幅ΔＴは、増圧モードにおいて車輪加速度ＡＣＬがゼロとなる時刻間（例えば、図１０に示す時刻ｔ０と時刻ｔ１との間）の時間であって、車輪加速度ＡＣＬがゼロ以下かつＡＢＳ制御モードとして増圧モードが実行されていることを示すＧＲフラグ（Ｆ＿ＧＲＦＬＡＧ）のフラグ値が「０」から「１」に切り替わる時刻間の時間となる。
【００６３】
車体速演算部６３は、例えば上記数式（７）および上記数式（８）に基づき、車体速ＶＲ０（ｋ）を算出する。
理想スリップ率判定部６４は、例えば図１１に示すように、左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲの各速度（各車輪速ＶＷ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）を検出する各車輪速センサ４５から出力される検出信号に基づき算出されるスリップ率と、各車輪の接地点での摩擦係数とに対して予め設定された所定の対応関係から、例えばスリップ率が増大する所定範囲内（例えば、５〜１０％の範囲内）での摩擦係数をピークμとして出力する。
【００６４】
目標車輪速演算部６５は、車体速演算部６３から出力される車体速ＶＲ０（つまり、今回の演算処理での車体速ＶＲ０（ｋ））と、理想スリップ率判定部６４から出力されるピークμと、所定定数ａとに基づき、上記数式（９）に示すように記述される目標車輪速ＶＷｔを算出する。
【００６５】
車輪速偏差演算部６６は、各車輪速センサ４５から出力される各車輪速ＶＷ（つまり左右の前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲの各車輪速ＶＷ（ｊ）；ｊ＝１，…，４）の検出信号と、目標車輪速演算部６５から出力される目標車輪速ＶＷｔとの偏差（ＶＷｔ−ＶＷ）を算出する。
【００６６】
目標トルク演算部６７は、車輪速偏差演算部６６から出力される各車輪の偏差（ＶＷｔ−ＶＷ）と、所定の変換係数αと、所定の車輪慣性モーメントＩとに基づき、上記数式（１０）に示すように記述される各車輪の目標ブレーキトルクＴｔを算出する。
【００６７】
トルク偏差演算部６８は、各液圧センサ６１から出力される各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのブレーキ液圧Ｐｆの検出信号と、各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのブレーキシリンダ径Ｒａと、各ブレーキパッド摩擦係数Ｐμと、ディスク有効径Ｒｂとに基づき、上記数式（１１）に示すように記述される各車輪のブレーキトルクＴを算出する。そして、目標トルク演算部６７から出力される各車輪の目標ブレーキトルクＴｔとブレーキトルクＴとのブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）を算出する。
【００６８】
バルブ制御部６９は、アンチロック制御装置１０によって選択されたモードに対応する各電磁弁１２，１５，３２，３５の開閉を制御する。
さらに、バルブ制御部６９は、トルク偏差演算部６８から出力される各車輪のブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）に基づき、例えばブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）をゼロとするようにして、各電磁弁１２，１５，３２，３５の開閉により各ホイールシリンダ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのブレーキ液圧を制御する。
【００６９】
特に、バルブ制御部６９は、増圧モードにおいて、ブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）が所定値以上の場合には第１増圧モードを選択し、ブレーキトルク偏差（Ｔｔ−Ｔ）が所定値未満の場合には、第２増圧モードを選択する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態に係るアンチロック制御装置に係るブレーキ装置の構成図である。
【図２】本実施の形態によるアンチロック制御装置および輪荷重比検知装置の構成図である。
【図３】本実施の形態によるアンチロック制御装置に係る各物理量を示す図である。
【図４】本実施の形態による輪荷重比検知装置に係るスリップ率と前後力との対応関係の一例を示す図である。
【図５】本実施の形態による輪荷重比検知装置に係る車輪速、車輪加速度、ブレーキトルクの時系列変化の一例を示す図である。
【図６】本実施の形態による輪荷重比検知装置に係る４輪ブレーキトルクと車輪速と車両重量との対応関係の一例を示す図である。
【図７】本実施の形態によるアンチロック制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態の第１変形例に係るアンチロック制御装置および輪荷重比検知装置の構成図である。
【図９】本実施の形態の第２変形例に係るアンチロック制御装置の構成図である。
【図１０】本実施の形態の第２変形例に係るアンチロック制御装置での各速度、車輪加速度、ＡＢＳ制御モード、ＧＲフラグの時間変化の一例を示すグラフ図である。
【図１１】本実施の形態の第２変形例に係るアンチロック制御装置でのスリップ率と摩擦係数との対応関係の一例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  アンチロック制御装置
１０ａ  輪荷重比検知装置
１０ｂ  ブレーキ装置
４５  車輪速センサ（速度状態量検出手段）
４６  ブレーキトルクセンサ（制動トルク検知手段）
５１  接地点μ演算部（比算出手段、制動トルク検知手段）
６１  液圧センサ（制動トルク検知手段）
【図１】
2010012878.tif 000015
【図２】
2010012878.tif 000016
【図３】
2010012878.tif 000017
【図４】
2010012878.tif 000018
【図５】
2010012878.tif 000019
【図６】
2010012878.tif 000020
【図７】
2010012878.tif 000021
【図８】
2010012878.tif 000022
【図９】
2010012878.tif 000023
【図１０】
2010012878.tif 000024
【図１１】
2010012878.tif 000025