(57)【要約】【課題】荷物の積載状態が異なる場合であっても、自動制動装置の作動による制動距離を確実に低減する。【解決手段】減速時荷重演算部２６は、車両１が目標減速度で減速した場合に制動対象タイヤが支持する減速時荷重を、車両１が加減速していない状態で制動対象タイヤが支持する基本荷重に、目標減速度での減速時の荷重移動により増減する変動荷重を加算又は減算することによって算出する。限界制動力演算部２８は、減速時荷重と摩擦係数とを用いてロック限界制動力を算出する。荷重割合変更判定部２９は、目標減速度に対応する目標制動力がロック限界制動力を超えているか否かを判定する。目標制動力がロック限界制動力を超えている場合、昇降制御部２４は、制動対象タイヤが支持する減速時荷重が増加するように車高を制御する。【選択図】図２
2018083444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体を支持する複数のタイヤの少なくとも１つが制動可能な制動対象タイヤであり、運転者によるブレーキ操作を受けることなく車両が目標減速度で減速するように前記制動対象タイヤを目標制動力で制動する自動制動装置を備える前記車両に搭載されるタイヤロック抑制装置であって、
前記車両が前記目標減速度で減速した場合に前記制動対象タイヤが支持する減速時荷重を、前記車両が加減速していない状態で前記制動対象タイヤが支持する基本荷重に、前記目標減速度での減速時の荷重移動により増減する変動荷重を加算又は減算することによって算出する減速時荷重演算手段と、
前記制動対象タイヤがロックしない制動力の上限値であるロック限界制動力を、前記減速時荷重演算手段が算出した減速時荷重と、前記制動対象タイヤと路面との間の摩擦係数と、を用いて算出する限界制動力演算手段と、
前記複数のタイヤが支持する全荷重のうち前記制動対象タイヤが分担して支持する荷重割合を変更可能な荷重割合変更手段と、
前記目標制動力と前記限界制動力演算手段が算出したロック限界制動力とを比較し、前記目標制動力が前記ロック限界制動力を超えている場合、前記制動対象タイヤが支持する減速時荷重が増加するように前記荷重割合変更手段を制御する荷重割合変更制御手段とを備える
ことを特徴とする車両のタイヤロック抑制装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤロック抑制装置であって、
前記複数のタイヤは、前記制動対象タイヤとして第１のタイヤと第２のタイヤとを含み、
前記荷重割合変更手段は、前記第１のタイヤに対応した第１の所定位置で前記第１のタイヤの車軸と前記車体との間に介在して前記車体を弾性支持し、流体の給排によって伸縮して前記車両の車高を昇降する第１の流体バネと、前記第２のタイヤに対応した第２の所定位置で前記第２のタイヤの車軸と前記車体との間に介在して前記車体を弾性支持し、流体の給排によって伸縮して前記車両の車高を昇降する第２の流体バネとを有し、
前記減速時荷重演算手段は、前記車両が前記目標減速度で減速した場合に前記第１のタイヤが支持する第１減速時荷重を、前記車両が加減速していない状態で前記第１のタイヤが支持する第１基本荷重に、前記目標減速度での減速時の荷重移動により増減する第１変動荷重を加算又は減算することによって算出するとともに、前記車両が前記目標減速度で減速した場合に前記第２のタイヤが支持する第２減速時荷重を、前記車両が加減速していない状態で前記第２のタイヤが支持する第２基本荷重に、前記目標減速度での減速時の荷重移動により増減する第２変動荷重を加算又は減算することによって算出し、
前記限界制動力演算手段は、前記第１のタイヤがロックしない制動力の上限値である第１ロック限界制動力を、前記算出された第１減速時荷重と前記摩擦係数とを用いて算出するとともに、前記第２のタイヤがロックしない制動力の上限値である第２ロック限界制動力を、前記算出された第２減速時荷重と前記摩擦係数とを用いて算出し、
前記荷重割合変更制御手段は、前記目標制動力が前記第１ロック限界制動力を超えている場合、前記第１減速時荷重が増加するように前記第１及び第２の流体バネの少なくとも一方に対する流体の給俳を制御し、前記目標制動力が前記第２ロック限界制動力を超えている場合、前記第２減速時荷重が増加するように前記第１及び第２の流体バネの少なくとも一方に対する流体の給俳を制御する
ことを特徴とする車両のタイヤロック抑制装置。
【請求項３】
請求項２に記載のタイヤロック抑制装置であって、
前記荷重割合変更制御手段は、前記第１減速時荷重を増加させる場合、前記第１の流体バネが伸長するように前記第１の流体バネに流体を供給する
ことを特徴とする車両のタイヤロック抑制装置。
【請求項４】
請求項２に記載のタイヤロック抑制装置であって、
前記荷重割合変更制御手段は、前記第１減速時荷重を増加させる場合、前記第２の流体バネが短縮するように前記第２の流体バネから流体を排出する
ことを特徴とする車両のタイヤロック抑制装置。
【請求項５】
請求項２〜請求項４の何れか１項に記載のタイヤロック抑制装置であって、
前記第１の流体バネの内圧を第１バネ圧として検出し、前記第２の流体バネの内圧を第２バネ圧として検出するバネ圧検出手段を備え、
前記減速時荷重演算手段は、前記バネ圧検出手段が検出した第１バネ圧に基づいて前記第１基本荷重を算出し、前記バネ圧検出手段が検出した第２バネ圧に基づいて前記第２基本荷重を算出する
ことを特徴とする車両のタイヤロック抑制装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のタイヤロック抑制装置であって、
前記路面の路面状態情報を取得する路面情報取得手段と、
路面状態情報に対応する摩擦係数を予め記憶する摩擦係数記憶手段とを備え、
前記限界制動力演算手段は、前記路面情報取得手段が取得した路面状態情報に対応して前記摩擦係数記憶手段に記憶された摩擦係数を用いてロック限界制動力を算出する
ことを特徴とする車両のタイヤロック抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動制動装置を備える車両のタイヤロック抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両の衝突安全制御装置が記載されている。この衝突安全制御装置では、自動ブレーキによる荷重移動時に、サスペンションの油圧を制御して前輪側の車高を大きく上げて前輪の輪荷重を増大させ、前輪の路面に対する摩擦力を増大させて制動距離を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１６７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、自動ブレーキ（自動制動装置）の作動時にロックし易い車輪（タイヤ）は、各タイヤが支持する荷重によって異なり、各タイヤが支持する荷重は、トラックの荷台に積載される荷物の積載状態（積載位置や重さ等）によって異なる。このため、特許文献１の装置では、積載状態により前輪（前タイヤ）以外のタイヤが最もロックし易くなる状況下では、制動距離を確実に低減することが難しい。
【０００５】
そこで本発明は、荷物の積載状態が異なる場合であっても、自動制動装置の作動による制動距離を確実に低減することが可能なタイヤロック抑制装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく、本発明の第１の態様は、車体を支持する複数のタイヤの少なくとも１つが制動可能な制動対象タイヤであり、運転者によるブレーキ操作を受けることなく車両が目標減速度で減速するように制動対象タイヤを目標制動力で制動する自動制動装置を備える車両に搭載されるタイヤロック抑制装置であって、減速時荷重演算手段と、限界制動力演算手段と、荷重割合変更手段と、荷重割合変更制御手段とを備える。
【０００７】
減速時荷重演算手段は、車両が目標減速度で減速した場合に制動対象タイヤが支持する減速時荷重を、車両が加減速していない状態で制動対象タイヤが支持する基本荷重に、目標減速度での減速時の荷重移動により増減する変動荷重を加算又は減算することによって算出する。限界制動力演算手段は、制動対象タイヤがロックしない制動力の上限値であるロック限界制動力を、減速時荷重演算手段が算出した減速時荷重と、制動対象タイヤと路面との間の摩擦係数とを用いて算出する。荷重割合変更手段は、複数のタイヤが支持する全荷重のうち制動対象タイヤが分担して支持する荷重割合を変更可能である。荷重割合変更制御手段は、目標制動力と限界制動力演算手段が算出したロック限界制動力とを比較し、目標制動力がロック限界制動力を超えている場合、制動対象タイヤが支持する減速時荷重が増加するように荷重割合変更手段を制御する。
【０００８】
タイヤロック抑制装置は、路面の路面状態情報を取得する路面情報取得手段と、路面状態情報に対応する摩擦係数を予め記憶する摩擦係数記憶手段とを備えてもよい。限界制動力演算手段は、路面情報取得手段が取得した路面状態情報に対応して摩擦係数記憶手段に記憶された摩擦係数を用いてロック限界制動力を算出する。
【０００９】
上記構成では、自動制動装置の作動により目標減速度で車両が減速した場合に制動対象タイヤが支持する減速時荷重を、車両が加減速していない状態で制動対象タイヤが支持する基本荷重に、目標減速度での減速時の荷重移動により増減する変動荷重を加算又は減算することによって算出し、制動対象タイヤがロックしない制動力の上限値であるロック限界制動力を、制動対象タイヤと路面との間の摩擦係数と上記減速時荷重とを用いて算出し、目標制動力がロック限界制動力を超えている場合には、制動対象タイヤが支持する減速時荷重が増加するように、全荷重のうち制動対象タイヤが分担して支持する荷重割合（制動対象タイヤの荷重分担割合）を変更する。
【００１０】
例えば、車両が同じ目標減速度で減速する場合において、制動対象タイヤが支持する基本荷重が小さいとき（軽荷重時）と大きいとき（重荷重時）とを比較すると、重荷重時よりも軽荷重時の方が、減速時荷重が小さくなりロック限界制動力も低下して、目標制動力がロック限界制動力を超え易くなり、制動対象タイヤがロックする可能性が高まるが、係る状況では、制動対象タイヤが支持する減速時荷重が増加するように制動対象タイヤの荷重分担割合が変更されるので、制動対象タイヤのロックを抑制して、制動距離を低減することができる。すなわち、制動対象タイヤのロックを積載状態に応じて的確に抑制して、制動距離を確実に低減することができる。
【００１１】
また、制動対象タイヤと路面との間の摩擦係数を用いてロック限界制動力を算出するので、制動対象タイヤのロックの抑制を路面の状態（例えば晴天／雨天等）に応じて行うことができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、第１の態様のタイヤロック抑制装置であって、複数のタイヤは、制動対象タイヤとして第１のタイヤと第２のタイヤとを含む。荷重割合変更手段は、第１のタイヤに対応した第１の所定位置で第１のタイヤの車軸と車体との間に介在して車体を弾性支持し、流体の給排によって伸縮して車両の車高を昇降する第１の流体バネと、第２のタイヤに対応した第２の所定位置で第２のタイヤの車軸と車体との間に介在して車体を弾性支持し、流体の給排によって伸縮して車両の車高を昇降する第２の流体バネとを有する。減速時荷重演算手段は、車両が目標減速度で減速した場合に第１のタイヤが支持する第１減速時荷重を、車両が加減速していない状態で第１のタイヤが支持する第１基本荷重に、目標減速度での減速時の荷重移動により増減する第１変動荷重を加算又は減算することによって算出するとともに、車両が目標減速度で減速した場合に第２のタイヤが支持する第２減速時荷重を、車両が加減速していない状態で第２のタイヤが支持する第２基本荷重に、目標減速度での減速時の荷重移動により増減する第２変動荷重を加算又は減算することによって算出する。限界制動力演算手段は、第１のタイヤがロックしない制動力の上限値である第１ロック限界制動力を、上記算出された第１減速時荷重と上記摩擦係数とを用いて算出するとともに、第２のタイヤがロックしない制動力の上限値である第２ロック限界制動力を、上記算出された第２減速時荷重と上記摩擦係数とを用いて算出する。荷重割合変更制御手段は、目標制動力が第１ロック限界制動力を超えている場合、第１減速時荷重が増加するように第１及び第２の流体バネの少なくとも一方に対する流体の給俳を制御し、目標制動力が第２ロック限界制動力を超えている場合、第２減速時荷重が増加するように第１及び第２の流体バネの少なくとも一方に対する流体の給俳を制御する。
【００１３】
上記構成では、車体を昇降可能に弾性支持する流体バネ（例えばエアサスペンション等）を荷重割合変更手段として用いるので、制動対象タイヤの荷重分担割合を変更するための特別な機構を別途設ける必要が無い。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第２の態様のタイヤロック抑制装置であって、荷重割合変更制御手段は、第１減速時荷重を増加させる場合、第１の流体バネが伸長するように第１の流体バネに流体を供給する。
【００１５】
上記構成では、第１の流体バネが昇降可能範囲の下限近傍まで短縮した状態で自動制動装置が作動し、且つ目標制動力が第１ロック限界制動力を超えている場合であっても、第１の流体バネを伸長させることによって第１減速時荷重を増加させることができ、制動対象タイヤのロックを的確に抑制することができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第２の態様のタイヤロック抑制装置であって、荷重割合変更制御手段は、第１減速時荷重を増加させる場合、第２の流体バネが短縮するように第２の流体バネから流体を排出する。
【００１７】
上記構成では、第１の流体バネが昇降可能範囲の上限近傍まで伸長した状態で自動制動装置が作動し、且つ目標制動力が第１ロック限界制動力を超えている場合であっても、第２の流体バネを短縮させることによって第１減速時荷重を増加させることができ、制動対象タイヤのロックを的確に抑制することができる。
【００１８】
本発明の第５の態様は、第２〜第４の何れかの態様のタイヤロック抑制装置であって、第１の流体バネの内圧を第１バネ圧として検出し、第２の流体バネの内圧を第２バネ圧として検出するバネ圧検出手段を備える。減速時荷重演算手段は、バネ圧検出手段が検出した第１バネ圧に基づいて第１基本荷重を算出し、バネ圧検出手段が検出した第２バネ圧に基づいて第２基本荷重を算出する。
【００１９】
上記構成では、第１及び第２の流体バネの各基本荷重（第１基本荷重及び第２基本荷重）を、各流体バネのバネ圧（第１バネ圧及び第２バネ圧）に基づいて算出するので、第１基本荷重及び第２基本荷重の精度が向上する。従って、第１目標制動力が第１ロック限界制動力を超えているか否かの判定精度、及び第２目標制動力が第２ロック限界制動力を超えているか否かの判定精度が何れも向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、荷物の積載状態が異なる場合であっても、自動制動装置の作動による制動距離を確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態の車両の下部の概略構成を模式的に示す平面図である。
【図２】本実施形態のタイヤロック抑制装置の構成を示すブロック図である。
【図３】自動制動時の荷重分担割合変更に関する処理の全体を示すフローチャートである。
【図４】目標制動力算出処理を示すフローチャートである。
【図５】減速時荷重算出処理を示すフローチャートである。
【図６】ロック限界制動力算出処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の車両１は、前側の車軸２（前軸２Ｆ）の左右にそれぞれ１つのタイヤ３（前左タイヤ３ＦＬ，前右タイヤ３ＦＲ）を有し、後側の車軸２（後軸２Ｒ）の左右にそれぞれ１つのタイヤ３（後左タイヤ３ＲＬ，後右タイヤ３ＲＲ）を有する商用車（例えばトラック）である。
【００２４】
前後の車軸２には、各タイヤ３を制動するブレーキ５（前左ブレーキ５ＦＬ，前右ブレーキ５ＦＲ，後左ブレーキ５ＲＬ，後右ブレーキ５ＲＲ）が設けられている。すなわち、本実施形態では、４つのタイヤ３の全てが制動対象タイヤである。
【００２５】
車両１の車体４は、４つのエアバネ（流体バネ、荷重割合変更手段）６（６ＦＬ，６ＦＲ，６ＲＬ，６ＲＲ）を備えたエアサスペンションによって弾性支持されている。４つのエアバネ６は、４つのタイヤ３にそれぞれ対応して配置され、前左側のエアバネ（前左エアバネ）６ＦＬは、前左タイヤ３ＦＬの近傍で前軸２Ｆと車体４との間に介在し、前右側のエアバネ（前右エアバネ）６ＦＲは、前右タイヤ３ＦＲの近傍で前軸２Ｆと車体４との間に介在し、後左側のエアバネ（後左エアバネ）６ＲＬは、後左タイヤ３ＲＬの近傍で後軸２Ｒと車体４との間に介在し、後右側のエアバネ（後右エアバネ）６ＲＲは、後右タイヤ３ＲＲの近傍で後軸２Ｒと車体４との間に介在する。
【００２６】
各エアバネ６には、コンプレッサ（図示省略）が生成した圧縮空気を供給する給気管路７が接続され、給気管路７には、各エアバネ６への圧縮空気の供給を個別に制御する入口側の制御弁８（８ＦＬ，８ＦＲ，８ＲＬ，８ＲＲ）がそれぞれ設けられている。また、各エアバネ６の排気側には、各エアバネ６からの圧縮空気の排気を個別に制御する出口側の制御弁９（９ＦＬ，９ＦＲ，９ＲＬ，９ＲＲ）がそれぞれ設けられている。入口側及び出口側の制御弁８，９が開閉制御されることにより、各エアバネ６に対して圧縮空気が給排され、各エアバネ６が伸縮して車体４（車両１の車高）が昇降する。各制御弁８，９は、車高制御装置２１（図２参照）によって開閉制御される。
【００２７】
４つのエアバネ６により車体４が弾性支持された状態で、任意の１つのエアバネ６（例えば前左エアバネ６ＦＬ）に圧縮空気を供給して車体４の前左部を上昇させると、４つのタイヤ３が支持する全荷重（車体４及び積荷の荷重）のうち前左タイヤ３ＦＬが分担して支持する荷重割合（前左タイヤ３ＦＬの荷重分担割合）が増加する。また、前左エアバネ６ＦＬを除く他のエアバネ６（前右エアバネ６ＦＲ、後左エアバネ６ＲＬ及び後右エアバネ６ＲＲ）から圧縮空気を排出すると、上記場合と同様に、前左タイヤ３ＦＬの荷重分担割合が増加する。このように、４つのエアバネ６は、各タイヤ３の荷重分担割合を変更可能な手段として機能する。
【００２８】
各エアバネ６には、エアバネ６の内圧ＰＳを検出する内圧センサ（バネ圧検出手段）１０（１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲ）が設けられ、各エアバネ６の近傍には、エアバネ６の変位（車軸２に対する車体４の上下方向の変化量）ＺＳを検出する変位センサ１１（１１ＦＬ，１１ＦＲ，１１ＲＬ，１１ＲＲ）が設けられている。各内圧センサ１０が検出した内圧ＰＳと各変位センサ１１が検出した変位ＺＳとは、車高制御装置２１（図２参照）に出力される。
【００２９】
なお、車両１の種類は、特に限定されるものではなく、トラック以外（例えばバスや牽引車等）であってもよい。また、エアバネ６に代えて、他の流体バネ（例えば油圧バネなど）を用いてもよく、サスペンションとは別に車高を昇降する装置（制動対象タイヤの荷重分担割合を変更する装置）を設けてもよい。
【００３０】
次に、車両１に搭載される自動制動制御装置２０及び車高制御装置２１について説明する。なお、以下の説明において、ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３及びＰＳ４は、それぞれ前左エアバネ６ＦＬ、前右エアバネ６ＦＲ、後左エアバネ６ＲＬ及び後右エアバネ６ＲＲの各内圧ＰＳであり、ＺＳ１、ＺＳ２、ＺＳ３及びＺＳ４は、それぞれ前左エアバネ６ＦＬ、前右エアバネ６ＦＲ、後左エアバネ６ＲＬ及び後右エアバネ６ＲＲの各変位ＺＳであり、Ｆｚ１、Ｆｚ２、Ｆｚ３及びＦｚ４は、前左タイヤ３ＦＬ、前右タイヤ３ＦＲ、後左タイヤ３ＲＬ及び後右タイヤ３ＲＲにそれぞれ作用する基本荷重Ｆｚであり、Ｆ'ｚ１、Ｆ'ｚ２、Ｆ'ｚ３及びＦ'ｚ４は、前左タイヤ３ＦＬ、前右タイヤ３ＦＲ、後左タイヤ３ＲＬ及び後右タイヤ３ＲＲにそれぞれ作用する減速時荷重Ｆ'ｚであり、Ｆｘ＿ｂｒａｋｅ１、Ｆｘ＿ｂｒａｋｅ２、Ｆｘ＿ｂｒａｋｅ３及びＦｘ＿ｂｒａｋｅ４は、前左タイヤ３ＦＬ、前右タイヤ３ＦＲ、後左タイヤ３ＲＬ及び後右タイヤ３ＲＲの各目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅであり、Ｆｘ＿ｍａｘ１、Ｆｘ＿ｍａｘ２、Ｆｘ＿ｍａｘ３及びＦｘ＿ｍａｘ４は、前左タイヤ３ＦＬ、前右タイヤ３ＦＲ、後左タイヤ３ＲＬ及び後右タイヤ３ＲＲの各ロック限界制動力Ｆｘ＿ｍａｘである。
【００３１】
図２に示すように、自動制動制御装置２０は、障害物との衝突回避又は衝突被害の軽減のために車両１を強制的に制動する自動制動装置（例えばＣＭＢＳ（Collision Mitigation Braking System、追突軽減ブレーキシステム）やＡＥＢＳ（Advanced Emergency Braking System、先進緊急ブレーキシステム）など）の制御主体として機能する。本実施形態の自動制動制御装置２０は、車速センサ１２が検出する車両１の車速と、物体検出センサ（例えばカメラやミリ波レーダなど）１３が検出する前方の障害物との距離とに基づいて、障害物との衝突回避又は衝突被害の軽減のために車両１を強制的に制動するか否かを判定し、強制的に制動すると判定した場合に、車両１に発生させる目標減速度（負の加速度）ａｔを決定し、運転者によるブレーキ操作の有無に拘わらず、車両１が目標減速度ａｔで減速するように各ブレーキ５を作動させて制動（自動制動）する。
【００３２】
また、自動制動制御装置２０は、車両１を強制的に制動すると判定して目標減速度ａｔを決定したとき、係る目標減速度ａｔを車高制御装置２１に出力する。
【００３３】
車高制御装置２１は、ＥＣＵ（Electronic Central Unit）によって構成され、ＥＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２２と記憶部２３とを備える。ＣＰＵ２２は、記憶部２３に記憶されているプログラムを実行することにより、昇降制御部（荷重割合変更制御手段）２４、目標制動力演算部２５、減速時荷重演算部（減速時荷重演算手段）２６、路面情報取得部（路面情報取得手段）２７、限界制動力演算部（限界制動力演算手段）２８、及び荷重割合変更判定部（荷重割合変更制御手段）２９といった各処理部として機能する。
【００３４】
記憶部２３は、各プログラムや各演算式で使用する係数等を記憶する領域や処理中のデータを一時的に記憶する領域の他、路面情報とタイヤ３の最大摩擦係数μｍａｘとの対応関係を記憶する領域（摩擦係数記憶部（摩擦係数記憶手段）３０）などを有し、ＲＡＭやＲＯＭなどによって構成される。
【００３５】
昇降制御部２４は、各内圧センサ１０が検出する内圧ＰＳと、各変位センサ１１が検出する変位ＺＳとに基づき、入口側の各制御弁８及び／又は出口側の各制御弁９を開閉制御することによって、車高の昇降制御を実行する。例えば、車両１の走行中は、車体４が所定の姿勢で弾性支持されるように車高を所定の高さに保持し、車両１の停車中は、車体４を最下位置まで下降する。また、昇降制御部２４は、荷重割合変更判定部２９からの指示に応じて、指示されたエアバネ６に対応するタイヤ３の荷重分担割合を変更する制御（荷重分担割合変更制御）を実行する。なお、荷重分担割合変更制御の詳細については後述する。
【００３６】
目標制動力演算部２５は、自動制動制御装置２０から入力した目標減速度ａｔを発生させるために各タイヤ３に付与される目標ブレーキ圧力を算出し、算出した目標ブレーキ圧力から各タイヤ３の目標制動力（目標ブレーキ圧力によって生じるタイヤ前後力）Ｆｘ＿ｂｒａｋｅを算出する。目標減速度ａｔと各タイヤ３の目標ブレーキ圧力とは、車両１の緒元やブレーキ特性等に基づく所定の関係式によって関連付けられており、係る関係式に従って目標ブレーキ圧力が算出される。同様に、目標ブレーキ圧力と目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅとは、ブレーキ特性やタイヤ特性等に基づく所定の関係式によって関連付けられており、係る関係式に従って目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅが算出される。目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅは、車両１が目標減速度ａｔで減速するように自動制動制御装置２０が各ブレーキ５を作動させた際に、各タイヤ３に作用する前後方向の制動力を算出したものであり、各タイヤ３は目標制動力で制動される。
【００３７】
なお、自動制動制御装置２０が目標ブレーキ圧力を算出する場合には、自動制動制御装置２０が算出した目標ブレーキ圧力を目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅの算出に用いてもよい。この場合、自動制動制御装置２０は、目標減速度ａｔ及び目標ブレーキ圧力を車高制御装置２１に出力する。さらに、自動制動制御装置２０が目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅを算出する場合には、自動制動制御装置２０が算出した目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅをそのまま用いてもよい。この場合、自動制動制御装置２０は、目標減速度ａｔ及び目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅを車高制御装置２１に出力する。
【００３８】
減速時荷重演算部２６は、各内圧センサ１０及び各変位センサ１１から各エアバネ６の内圧ＰＳ（ＰＳ１〜ＰＳ４）及び変位ＺＳ（ＺＳ１〜ＺＳ４）を取得し、車両１が加減速していない状態で各エアバネ６が支持するバネ上荷重を、取得した内圧ＰＳ及び変位ＺＳを用いて算出する。なお、エアバネ６の変位ＺＳとバネ上荷重との関係は各エアバネ６に固有の一次式で近似可能であり、係る一次式の係数は内圧ＰＳに応じて決定されるため、本実施形態では、係る一次式と内圧ＰＳ及び変位ＺＳとを用いてバネ上荷重を算出する。
【００３９】
また、各エアバネ６は、各タイヤ３に対応して配置されているため、各エアバネ６が支持するバネ上荷重は、各タイヤ３が支持する荷重（基本荷重、輪重）Ｆｚ１〜Ｆｚ４として推定可能である。すなわち、減速時荷重演算部２６は、各エアバネ６の内圧ＰＳ及び変位ＺＳを用いて各タイヤ３が支持する基本荷重Ｆｚを算出する。
【００４０】
次に、減速時荷重演算部２６は、算出した基本荷重Ｆｚを用いて、車両１が目標減速度で減速した時の前方への荷重移動により増減する前後の総変動荷重（荷重移動による変動分）ΔＷを算出する。
【００４１】
具体的には、次式（１）に基本荷重Ｆｚ１〜Ｆｚ４を代入することによって、総変動荷重ΔＷを算出する。
【数１】
2018083444.tif 000003
【００４２】
式（１）において、Ｌは車両１のホイールベース長さ、ｈは車両重心高さ、ａｔは自動制動制御装置２０から入力した目標減速度である。なお、ホイールベース長さＬは、車両１の固有値として予め与えられている。車両重心高さｈは、積載状態に応じて変動する値であるが、本実施形態ではその変動範囲を計算上無視可能な程度であると見做し、標準的な積載状態での車両重心高さｈが固定値として与えられている。なお、車両重心高さｈと全荷重（Ｆｚ１＋Ｆｚ２＋Ｆｚ３＋Ｆｚ４）との対応関係を、シミュレーションや実験等によって予め求め、係る対応関係を与えておき、全荷重から車両重心高さｈを都度算出してもよい。
【００４３】
次に、減速時荷重演算部２６は、総変動荷重ΔＷを、各タイヤ３の基本荷重Ｆｚ１〜Ｆｚ４に配分して加算又は減算することによって、各タイヤ３の減速時荷重（減速中の荷重移動を考慮した輪重）Ｆ'ｚ１〜Ｆ'ｚ４を算出する。具体的には、前側のタイヤ３ＦＬ，３ＦＲが支持する基本荷重Ｆｚ１，Ｆｚ２に対しては、総変動荷重ΔＷを均等に分けて加算し、後側のタイヤ３ＲＬ，３ＲＲが支持する基本荷重Ｆｚ３，Ｆｚ４に対しては、総変動荷重ΔＷを均等に分けて減算する。すなわち、各タイヤ３の変動荷重は、それぞれΔＷ／２である。
【００４４】
具体的には、次式（２）に基本荷重Ｆｚ１〜Ｆｚ４及び変動荷重ΔＷを代入することによって、減速時荷重Ｆ'ｚ１〜Ｆ'ｚ４を算出する。
【数２】
2018083444.tif 000004
【００４５】
路面情報取得部２７は、路面状態情報を取得し、取得した路面状態情報に対応するタイヤの最大摩擦係数μｍａｘを、摩擦係数記憶部３０から取得する。本実施形態の路面情報取得部２７が取得する路面状態情報は、路面状態が乾燥状態（ドライ）及び湿潤状態（ウェット）のうち何れの状態であるかを示す情報であり、例えば、車両１のワイパーの動作スイッチ（図示せず）のオン／オフ情報を路面状態情報として取得する。動作スイッチ・オフはドライを示す情報であり、オンはウェットを示す情報である。摩擦係数記憶部３０には、ドライ及びウェットに対応する最大摩擦係数μｍａｘが予め記憶されている。例えば、ドライのμｍａｘは約０．８、ウェットのμｍａｘは約０．５のように、ウェットの方がドライよりも低い値となる。なお、路面状態情報は上記に限定されず、例えば降雨センサから取得した情報や、路車間通信によって取得した降雨に関する情報や、車載カメラが撮像した画像を解析して得られる降雨に関する情報等であってもよい。
【００４６】
限界制動力演算部２８は、各タイヤ３がロックしない制動力の上限値であるロック限界制動力Ｆｘ＿ｍａｘを、減速時荷重演算部２６が算出した減速時荷重Ｆ'ｚと、路面情報取得部２７が取得した最大摩擦係数μｍａｘとを用いて算出する。
【００４７】
具体的には、次式（３）に各タイヤ３の減速時荷重Ｆ'ｚ１〜Ｆ'ｚ４及び最大摩擦係数μｍａｘを代入することによって、各タイヤ３のロック限界制動力Ｆｘ＿ｍａｘ１〜Ｆｘ＿ｍａｘ４を算出する。
【数３】
2018083444.tif 000005
【００４８】
荷重割合変更判定部２９は、４つのタイヤ３の全て（制動対象タイヤの全て）について、目標制動力演算部２５が算出した目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅと、限界制動力演算部２８が算出したロック限界制動力Ｆｘ＿ｍａｘとを比較し、各タイヤ３が、目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅがロック限界制動力Ｆｘ＿ｍａｘを超えている限界超過タイヤであるか否かをそれぞれ判定する。判定の結果、限界超過タイヤ（Ｆｘ＿ｂｒａｋｅ＞Ｆｘ＿ｍａｘ）が存在した場合には、限界超過タイヤに対応するエアバネ６を荷重変更対象として決定し、荷重変更対象を特定する情報（エアバネ指定情報）を昇降制御部２４に出力する。例えば、４つのタイヤ３のうち前左タイヤ３ＦＬの目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅ１がロック限界制動力Ｆｘ＿ｍａｘを超えている場合（前左タイヤ３ＦＬが限界超過タイヤである場合）、前左タイヤ３ＦＬに対応する前左エアバネ６ＦＬを荷重変更対象として決定し、前左エアバネ６ＦＬを特定するエアバネ指定情報を昇降制御部２４に出力する。
【００４９】
なお、限界超過タイヤが複数存在する場合には、その全てを荷重変更対象としてもよく、そのうちの一部を荷重変更対象としてもよい。一部の限界超過タイヤを荷重変更対象とする場合、目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅとロック限界制動力Ｆｘ＿ｍａｘとの差が大きいタイヤ３を優先して荷重変更対象としてもよい。また、４つのタイヤ３のうち２つのタイヤ３が限界超過タイヤであり、その２つの限界超過タイヤが同じ車軸２に設けられている場合（例えば、前左タイヤ３ＦＬ及び前右タイヤ３ＦＲが限界超過タイヤの場合）、その双方（前左タイヤ３ＦＬ及び前右タイヤ３ＦＲ）を荷重変更対象としてもよい。
【００５０】
昇降制御部２４は、荷重割合変更判定部２９からエアバネ指定情報が入力すると、そのエアバネ指定情報が特定するエアバネ６に対応するタイヤ３が支持する減速時荷重Ｆ'ｚを増加させるための荷重分担割合変更制御を実行する。
【００５１】
荷重分担割合変更制御では、エアバネ指定情報が特定するエアバネ６を現状からさらに伸長可能か否か（伸長しても伸縮可能範囲の上限高さを超えておらず、且つ内圧ＰＳが所定の上限圧を超えていないか否か）を判定する。具体的には、変位センサ１１が検出した変位ＺＳと上限高さよりも所定高さ低い判定基準高さとを比較するとともに、内圧センサ１０が検出した内圧ＰＳと上限圧とを比較し、変位ＺＳが判定基準高さ以下で且つ内圧ＰＳが上限圧以下の場合は伸長可能と判定し、変位ＺＳが判定基準高さを超えている又は内圧ＰＳが上限圧を超えている場合は伸長不可能と判定する。
【００５２】
伸長可能と判定した場合には、エアバネ指定情報が特定するエアバネ６が伸長するように、対応する入口側の制御弁８を所定時間又は内圧ＰＳが所定圧となるまで開放する。また、伸長不可能と判定した場合には、エアバネ指定情報が特定するエアバネ６を除く他の全てのエアバネ６を短縮するように、対応する出口側の制御弁９を所定時間又は内圧ＰＳが所定圧となるまで開放する。例えば、前左エアバネ６ＦＬがエアバネ指定情報によって特定された場合において、前左エアバネ６ＦＬが伸長可能なときには、入口側の制御弁８ＦＬを開放制御し、前左エアバネ６ＦＬが伸長不可能なときには、出口側の３つの制御弁９ＦＲ，９ＲＬ，９ＲＲを開放制御する。
【００５３】
自動制動制御装置２０による自動制動が終了すると、昇降制御部２４は、各エアバネ６を荷重分担割合変更制御前の状態に戻す。
【００５４】
次に、自動制動時の荷重分担割合変更に関する処理を、図３を参照して説明する。
【００５５】
本処理は、自動制動の作動に応じて開始し、まず目標制動力算出処理を実行する（ステップＳ１）。目標制動力算出処理では、各輪（各タイヤ３）の制動力目標値（目標制動力）を算出する。
【００５６】
次に、減速時荷重算出処理を実行する（ステップＳ２）。減速時荷重算出処理では、荷重移動を考慮した各輪（各タイヤ３）の輪重（減速時荷重）を算出する。
【００５７】
次に、ロック限界制動力算出処理を実行する（ステップＳ３）。ロック限界制動力算出処理では、タイヤロック時の制動力（ロック限界制動力）を算出する。
【００５８】
最後に、荷重分担割合変更処理（輪重（車高）の調整）を実行する（ステップＳ４）。
【００５９】
次に、図３の各処理について説明する。
【００６０】
目標制動力算出処理（ステップＳ１）では、図４に示すように、目標減速度ａｔを自動制動制御装置２０から取得し（ステップＳ１１）、各輪（各タイヤ３）の目標ブレーキ圧力を、上記取得した目標減速度ａｔを用いて算出し（ステップＳ１２）、各輪（各タイヤ３）の目標ブレーキ圧力によって生じる制動力（目標制動力）Ｆｘ＿ｂｒａｋｅ１〜Ｆｘ＿ｂｒａｋｅ４を、上記算出した目標ブレーキ圧力を用いて算出する（ステップＳ１３）。
【００６１】
減速時荷重算出処理（ステップＳ２）では、図５に示すように、エアバネ圧力（各エアバネ６の内圧）ＰＳ１〜ＰＳ４を各内圧センサ１０から取得し（ステップＳ２１）、エアバネ圧力ＰＳ１〜ＰＳ４から軸重（基本荷重）Ｆｚ１〜Ｆｚ４を算出し（ステップＳ２２）、荷重移動（総変動荷重）ΔＷを上記式（１）に従って算出して（ステップＳ２３）、減速中の荷重移動を考慮した各輪（各タイヤ３）の輪重（減速時荷重）Ｆ'ｚ１〜Ｆ'ｚ４を上記式（２）に従って算出する（ステップＳ２４）。
【００６２】
ロック限界制動力算出処理（ステップＳ３）では、図６に示すように、路面状態（ドライ／ウェット）を示す路面状態情報を取得し（ステップＳ３１）、タイヤ最大摩擦係数μｍａｘを決定して（ステップＳ３２）、タイヤロック時の制動力（ロック限界制動力）Ｆｘ＿ｍａｘ１〜Ｆｘ＿ｍａｘ４を上記式（３）に従って算出する（ステップＳ３３）。
【００６３】
荷重分担割合変更処理（ステップＳ４）では、目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅがロック限界制動力Ｆｘ＿ｍａｘを超えている限界超過タイヤ（Ｆｘ＿ｂｒａｋｅ＞Ｆｘ＿ｍａｘ）があるか否かを判定し、限界超過タイヤがある場合には、限界超過タイヤに対応するエアバネ６を伸長して車高を上げる、又は限界超過タイヤに対応しないエアバネ６を短縮して限界超過タイヤ以外の車高を下げるように、エアバネ６の伸縮制御を行う。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両１が同じ目標減速度ａｔで減速する場合において、制動対象タイヤ（例えば前左タイヤ３ＦＬ）が支持する基本荷重（Ｆｚ１）が小さいとき（軽荷重時）と大きいとき（重荷重時）とを比較すると、重荷重時よりも軽荷重時の方が、減速時荷重（Ｆ'ｚ１）が小さくなりロック限界制動力（Ｆｘ＿ｍａｘ１）も低下して、目標制動力（Ｆｘ＿ｂｒａｋｅ１）がロック限界制動力（Ｆｘ＿ｍａｘ１）を超え易くなり、制動対象タイヤ（３ＦＬ）がロックする可能性が高まるが、係る状況では、制動対象タイヤ（３ＦＬ）が支持する減速時荷重（Ｆ'ｚ１）が増加するように制動対象タイヤ（３ＦＬ）の荷重分担割合が変更されるので、制動対象タイヤ（３ＦＬ）のロックを抑制して、制動距離を低減することができる。すなわち、制動対象タイヤのロックを積載状態に応じて的確に抑制して、制動距離を確実に低減することができる。
【００６５】
タイヤ３と路面との最大摩擦係数μｍａｘを用いてロック限界制動力Ｆｘ＿ｍａｘを算出するので、タイヤ３のロックの抑制を路面の状態（例えば晴天／雨天等）に応じて的確に行うことができる。
【００６６】
バネが昇降可能範囲の上限近傍まで伸長した状態で自動制動装置が作動し、且つ目標制動力が第１ロック限界制動力を超えている場合であっても、第２の流体バネを短縮させることによって第１減速時荷重を増加させることができ、制動対象タイヤのロックを的確に抑制することができる。
【００６７】
エアバネ指定情報が特定するエアバネ６が昇降可能範囲の上限近傍まで伸長し、該エアバネ６を現状からさらに伸長することが不可能な場合には、エアバネ指定情報が特定するエアバネ６を除く他の全てのエアバネ６を短縮させるので、エアバネ指定情報が特定するエアバネ６が伸長不可能な状態であっても、制動対象タイヤが支持する減速時荷重Ｆ'ｚを増加させることができ、制動対象タイヤのロックを的確に抑制することができる。
【００６８】
車体４を昇降可能に弾性支持するエアサスペンションによって制動対象タイヤの荷重分担割合を変更するので、制動対象タイヤの荷重分担割合を変更するための特別な機構を別途設ける必要が無い。
【００６９】
また、エアバネ６の基本荷重Ｆｚを、エアバネ６の内圧ＰＳに基づいて算出するので、基本荷重Ｆｚの精度が向上する。従って、目標制動力Ｆｘ＿ｂｒａｋｅがロック限界制動力Ｆｘ＿ｍａｘを超えているか否かの判定精度が向上する。
（変形例１）
上記実施形態では、前後の車軸２がともに単軸の車両１について説明したが、前後の車軸の一方及び／又は他方が複軸であっても、上記実施形態と同様にタイヤロックを抑制することができる。例えば、前軸が単軸であり、後軸が２軸（左右の後前輪を支持する後前軸と左右の後後輪を支持する後後軸）の場合、減速時荷重Ｆ'ｚの算出において、左右の前輪については、上記実施形態と同様に基本荷重Ｆｚに総変動荷重ΔＷの１／２をそれぞれ加算し（Ｆ'ｚ＝Ｆｚ＋ΔＷ／２）、左右の後前輪及び左右の後後輪については、基本荷重Ｆｚに総変動荷重ΔＷの１／４をそれぞれ減算する（Ｆ'ｚ＝Ｆｚ−ΔＷ／４）。すなわち、前輪の変動荷重はΔＷ／２であり、後輪の変動荷重は−ΔＷ／４である。なお、減速時荷重Ｆ'ｚの算出以外の処理は、上記実施形態と同様である。
（変形例２）
上記実施形態では、前後の車軸２がエアサスペンションを介して車体４を支持する車両１について説明したが、何れか一方（例えば前軸）が機械式サスペンションを介して車体４を支持する構造であっても、上記実施形態と同様にタイヤロックを抑制することができる。
（変形例３）
上記実施形態では、荷重分担割合変更制御において、エアバネ指定情報が特定するエアバネ６を所定時間又は内圧ＰＳが所定圧となるまで伸長（又は他のエアバネ６を短縮）するが、これに代えて、限界超過タイヤ（エアバネ指定情報が特定するエアバネに対応するタイヤ）の目標制動力がロック限界制動力以下となるまで、エアバネ指定情報が特定するエアバネを徐々に伸長（又は他のエアバネ６を徐々に短縮）してもよい。
【００７０】
以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、自動制動装置を備える車両に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１：車両
２：車軸
３：タイヤ
４：車体
５：ブレーキ
６：エアバネ（流体バネ、荷重割合変更手段）
７：給気管路
８：入口側の制御弁
９：出口側の制御弁
１０：内圧センサ（バネ圧検出手段）
１１：変位センサ
１２：車速センサ
１３：物体検出センサ
２０：自動制動制御装置
２１：車高制御装置
２２：ＣＰＵ
２３：記憶部
２４：昇降制御部（荷重割合変更制御手段）
２５；目標制動力演算部
２６：減速時荷重演算部（減速時荷重演算手段）
２７：路面情報取得部（路面情報取得手段）
２８：限界制動力演算部（限界制動力演算手段）
２９：荷重割合変更判定部（荷重割合変更制御手段）
３０：摩擦係数記憶部（摩擦係数記憶手段）
【図１】
2018083444.tif 000006
【図２】
2018083444.tif 000007
【図３】
2018083444.tif 000008
【図４】
2018083444.tif 000009
【図５】
2018083444.tif 000010
【図６】
2018083444.tif 000011