(57)【要約】【課題】外気温による氷路面の状態の変化に応じたＡＢＳ制御を確実に行う。【解決手段】加速度検出手段により検出した車両前後方向の減速度と車輪速検出手段で検出した車輪の回転速度とを用いて算出した車輪の最適回転速度と外気温センサーで検出した外気温とに基づいて、各車輪のブレーキ圧を制御する際に、減速度の大きさが基準減速値の大きさ以下で、かつ、外気温が第１の設定温度より高い場合には、スリップ率が、標準目標スリップ率以上であるリップ率である高温時目標スリップ率になるようにブレーキ圧を制御し、減速度の大きさが基準減速値の大きさ以下で、かつ、外気温が第１の設定温度よりも低い第２の設定温度より低い場合には、スリップ率が、高温時目標スリップ率よりも小さなスリップ率である低温時目標スリップ率になるように、ブレーキ圧を制御するようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度検出手段により検出した車両前後方向の減速度と車輪速検出手段で検出した車輪の回転速度とを用いて車輪の最適回転速度を算出するステップと、前記算出された車輪の最適回転速度に基づいて、スリップ率が予め設定された標準目標スリップ率になるように、各車輪のブレーキ圧を制御するステップとを備えるＡＢＳ制御方法において、
前記ブレーキ圧を制御するステップの前に、外気温を検出するステップを設けるとともに、
前記ブレーキ圧を制御するステップでは、
前記検出された車両前後方向の減速度の大きさが、予め設定された基準減速値の大きさ以下で、かつ、前記検出された外気温が予め設定された第１の設定温度より高い場合には、スリップ率が、前記標準目標スリップ率と等しいか前記標準目標スリップ率よりも大きなスリップ率である高温時目標スリップ率になるように、ブレーキ圧を制御し、
前記検出された車両前後方向の減速度の大きさが、予め設定された基準減速値の大きさ以下で、かつ、前記検出された外気温が、前記第１の設定温度よりも低い設定温度である、予め設定された第２の設定温度より低い場合には、スリップ率が、前記高温時目標スリップ率よりも小さなスリップ率である低温時目標スリップ率になるように、ブレーキ圧を制御することを特徴とするＡＢＳ制御方法。
【請求項２】
前記低温時目標スリップ率が前記標準目標スリップ率よりも小さく、かつ、前記高温時目標スリップ率が前記標準目標スリップ率よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のＡＢＳ制御方法。
【請求項３】
前記第１の設定温度が２℃であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＡＢＳ制御方法。
【請求項４】
前記第２の設定温度が−１℃であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のＡＢＳ制御方法。
【請求項５】
車両前後方向の減速度を検出する加速度検出手段と、車輪の回転速度を検出する車輪速検出手段と、前記検出された減速度と車輪速度とを用いて車輪の最適回転速度を算出するとともに、前記算出された車輪の最適回転速度に基づいて、スリップ率が予め設定された標準目標スリップ率になるように、各車輪のブレーキ圧を制御するＡＢＳ制御部とを備えるＡＢＳ制御システムにおいて、
外気温を検出する手段を更に備え、
前記ＡＢＳ制御部は、
前記検出された車両前後方向の減速度の大きさが、予め設定された基準減速値の大きさ以下で、かつ、前記検出された外気温が予め設定された第１の設定温度より高い場合には、スリップ率が、前記標準目標スリップ率と等しいか前記標準目標スリップ率よりも大きなスリップ率である高温時目標スリップ率になるように、ブレーキ圧を制御し、
前記検出された車両前後方向の減速度の大きさが、予め設定された基準減速値の大きさ以下で、かつ、前記検出された外気温が、前記第１の設定温度よりも低い設定温度である、予め設定された第２の設定温度より低い場合には、スリップ率が、前記高温時目標スリップ率よりも小さなスリップ率である低温時目標スリップ率になるように、ブレーキ圧を制御することを特徴とするＡＢＳ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＢＳ制御方法とＡＢＳ制御システム関するもので、特に、氷結路の減速時における適正スリップ率の設定に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＡＢＳ（Antilock Brake System）制御においては、車両の減速度と車輪速度から算出した車輪の最適回転速度に基づいて、スリップ率が予め設定された目標スリップ率になるように、ブレーキ圧を制御する方法が行われている。
図５に示すように、前記の目標スリップ率Ｓは、一般には、路面状況（ＤＲＹ，ＷＥＴ，ＳＮＯＷ，ＩＣＥ）状態によらず、タイヤと路面との摩擦係数μが最大となり、制動力も最大となる領域であるＳ＝１０〜３０％に設定されている。しかしながら、凍結路等の低μ路面を低速で走行中にＡＢＳが作動した場合には車両の減速感が不足し、運転者がブレーキの効きが悪い等の違和感を覚えるといった問題点がある。
そこで、車両速度が遅く（例えば、25 km/h以下）で、かつ、外気温が低い（例えば、１℃以下）場合には、目標スリップ率を、図５の斜線で示したＳ＝１０〜３０％の領域から、同図の矢印に示すように、ロック側に変更することで、前記の減速感不足の発生を防止する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０６５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、氷路面では、低温では静止摩擦係数が大きくなり、氷路面表面に水膜が発生する高温では静止摩擦係数が小さくなる。
しかしながら、前記特許文献１では、氷路面が更に低温になり静止摩擦係数が大きくなった場合についての対策がなされていないだけでなく、目標スリップ率を変更するための設定温度が１つしかないので、外気温による氷路面の状態の変化に応じたＡＢＳ制御を十分に行うことが困難であるといった問題点があった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、外気温による氷路面の状態の変化に応じたＡＢＳ制御を確実に行うことのできるＡＢＳ制御方法とＡＢＳ制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、加速度検出手段により検出した車両前後方向の減速度と車輪速検出手段で検出した車輪の回転速度とを用いて車輪の最適回転速度を算出するステップと、前記算出された車輪の最適回転速度に基づいて、スリップ率が予め設定された標準目標スリップ率になるように、各車輪のブレーキ圧を制御するステップとを備えるＡＢＳ制御方法において、前記ブレーキ圧を制御するステップの前に、外気温を検出するステップを設けるとともに、前記ブレーキ圧を制御するステップでは、前記検出された車両前後方向の減速度の大きさが、予め設定された基準減速値の大きさ以下で、かつ、前記検出された外気温が予め設定された第１の設定温度より高い場合には、スリップ率が、前記標準目標スリップ率と等しいか前記標準目標スリップ率よりも大きなスリップ率である高温時目標スリップ率になるように、ブレーキ圧を制御し、前記検出された車両前後方向の減速度の大きさが、予め設定された基準減速値の大きさ以下で、かつ、前記検出された外気温が、前記第１の設定温度よりも低い設定温度である、予め設定された第２の設定温度より低い場合には、スリップ率が、前記高温時目標スリップ率よりも小さなスリップ率である低温時目標スリップ率になるように、ブレーキ圧を制御することを特徴とする。
このように、外気温による路面状態の変化に応じて、目標スリップ率を設定することで、氷結路における制動距離を短くできるようにしたので、車両の走行安全性を向上させることができる。
【０００７】
また、前記低温時目標スリップ率を前記標準目標スリップ率よりも小さくし、かつ、前記高温時目標スリップ率が前記標準目標スリップ率よりも大きくしたので、気温による路面状態の変化により的確に対応できる。
また、前記第１の設定温度を２℃としたので、氷路面にできる水膜により摩擦係数が小さくなった場合でも制動距離を確実に短くできる。
また、前記第２の設定温度を−１℃としたので、氷路面の温度低下による摩擦係数の増大に的確に対応できる。
【０００８】
また、本発明は、車両前後方向の減速度を検出する加速度検出手段と、車輪の回転速度を検出する車輪速検出手段と、前記検出された減速度と車輪速度とを用いて車輪の最適回転速度を算出するとともに、前記算出された車輪の最適回転速度に基づいて、スリップ率が予め設定された標準目標スリップ率になるように、各車輪のブレーキ圧を制御するＡＢＳ制御部とを備えるＡＢＳ制御システムであって、外気温を検出する手段を更に備え、前記ＡＢＳ制御部が、前記検出された車両前後方向の減速度の大きさが、予め設定された基準減速値の大きさ以下で、かつ、前記検出された外気温が予め設定された第１の設定温度より高い場合には、スリップ率が、前記標準目標スリップ率と等しいか前記標準目標スリップ率よりも大きなスリップ率である高温時目標スリップ率になるように、ブレーキ圧を制御し、前記検出された車両前後方向の減速度の大きさが、予め設定された基準減速値の大きさ以下で、かつ、前記検出された外気温が、前記第１の設定温度よりも低い設定温度である、予め設定された第２の設定温度より低い場合には、スリップ率が、前記高温時目標スリップ率よりも小さなスリップ率である低温時目標スリップ率になるように、ブレーキ圧を制御することを特徴とする。
このような構成をとることにより、氷結路における制動距離を確実に短くできるＡＢＳ制御システムを実現することができる。
【０００９】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係るＡＢＳ制御システムの機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＡＢＳ制御システムの概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るＡＢＳ制御方法のフローチャートである。
【図４】氷結路におけるスリップ率Ｓと摩擦係数μとの関係を測定した結果を示す図である。
【図５】スリップ率Ｓと摩擦係数μとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本実施の形態に係るＡＢＳ制御システム１０の機能ブロック図である。
ＡＢＳ制御システム１０は、加速度センサー１１と、車輪速センサー１２と、外気温センサー１３と、ＡＢＳ制御部２０とを備え、ブレーキの圧力を制御して、車輪のスリップ率を制御する。
ＡＢＳ制御部２０は、最適回転速度算出手段２１と、目標スリップ率設定手段２２と、ブレーキ圧制御手段２３とを備える。最適回転速度算出手段２１〜ブレーキ圧制御手段２３の各手段は、制御及び演算プログラムであって、コンピュータのソフトウェアにより構成される。本例では、図２に示すように、ＡＢＳ制御部２０のＣＰＵ２０ａが、ＲＯＭ２０ｂに記憶されている制御及び演算プログラムをＲＡＭ２０ｃに展開して、ドライバー２０ｄを駆動して油圧制御弁４を制御して、ブレーキ５の圧力を制御する。
【００１２】
加速度センサー１１は、図２に示すように、車両１の車体２側に配置されて、車両前後方向の加速度を検出する。ＡＢＳ制御時には、車両１は減速されるので、加速度は（−）、すなわち、減速度となる。
車輪速センサー１２は、車輪３の回転速度（以下、車輪速という）を検出するもので、例えば、外周部に歯車が形成され車輪とともに回転するローターと、このローターと磁気回路を構成するヨークと、磁気回路の磁束変化を検出するコイルとを備え、車輪の回転角度を検出する周知の電磁誘導型の車輪速センサーなどを用いることができる。なお、車輪速は、車輪の動半径と回転速度とから求められる。また、車両１の速度（車体速度）は、減速度と４輪の車輪速のうちの最も大きい車輪速とから求められる。車輪速センサー１２は、各車輪３（３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲ）にそれぞれ設けられる。
外気温センサー１３は、ナックルアームやバンパーの裏面などの車体２の外側に設置されて外気温を測定する。なお、エンジンルームの外気取入口周辺に設けられている外気温センサーで測定した温度を外気温としてもよい。
【００１３】
最適回転速度算出手段２１は、加速度センサー１１で検出した車両前後方向の減速度と車輪速センサー１２で検出した所定の車輪の回転速度とを用いて車輪の最適回転速度を算出する。所定の車輪は、回転速度が最大の車輪である。
なお、車輪の最適回転速度とは、車体速度に対して、最適の制動力を生じさせるようなスリップ率を有する車輪回転速度をいう。この最適の制動力を生じさせるようなスリップ率が、ＡＢＳ制御において予め設定される標準目標スリップ率である。
スリップ率は、Ｓ＝（車体速度−車輪速度）/（車体速度）により算出される。Ｓ＝１がロック状態である。
【００１４】
目標スリップ率設定手段２２は、最適回転速度算出手段２１で算出された車輪の最適回転速度と、加速度センサー１１で検出した車両前後方向の減速度と車輪速センサー１２で検出した所定の車輪の回転速度とを用いて、目標スリップ率を設定する。
具体的には、検出された車両前後方向の減速度Ａの大きさが、予め設定された基準減速値Ａ0（例えば、Ａ0＝０．３Ｇ）の大きさ以下で、かつ、検出された外気温Ｔが予め設定された第１の設定温度Ｔ1より高い場合には、目標スリップ率ＳTを、標準目標スリップ率Ｓ0と等しいか標準目標スリップ率Ｓ0よりも大きなスリップ率である高温時目標スリップ率Ｓ1に変更し、減速度Ａの大きさが、予め設定された基準減速値Ａ0の大きさ以下で、かつ、外気温Ｔが、予め設定された第２の設定温度Ｔ2より低い場合には、目標スリップ率ＳTを、低温時目標スリップ率Ｓ2に変更する。
なお、Ｔ2＜Ｔ1であり、Ｓ2＜Ｓ0＜Ｓ1である。
また、Ａ≦Ａ0で、かつ、Ｔ2≦Ｔ≦Ｔ1である場合には、目標スリップ率ＳTを変更しない（目標スリップ率ＳT＝標準目標スリップ率Ｓ0）。
【００１５】
図４（ａ），（ｂ）は、氷結路を減速度Ａ＝０．２Ｇで走行した時のスリップ率Ｓと摩擦係数μとの関係を測定した結果を示す図である。
（ａ）図に示すように、外気温Ｔ＝２℃の場合には、摩擦係数μが最大となるスリップ率Ｓの領域が、Ｓ＝５０％を中心とした領域にある。また、（ｂ）図に示すように、外気温Ｔ＝−２℃の場合には、摩擦係数μが最大となるスリップ率Ｓの領域が、Ｓ＝１０％を中心とした領域にある。
一方、前述したように、標準目標スリップ率Ｓ0は、Ｓ＝２０％を中心とした領域にあるので、目標スリップ率ＳTを前記のように設定してＡＢＳ制御を行えば、最適な摩擦係数を得ることができるので、制動距離を短くできる。
【００１６】
ブレーキ圧制御手段２３は、スリップ率Ｓが目標スリップ率ＳTになるように、各車輪３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲにそれぞれ設けられた油圧制御弁４を制御して、各車輪３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲのブレーキ圧を制御する。
本例では、ブレーキ５として、ディスクブレーキを用いた。
ディスクブレーキは、油圧制御弁４によりブレーキ油圧を制御してキャリパー５ａに設けられたブレーキパット５ｂを図示しないホイールに取付られたブレーキディスク５ｃに押し付けることで、車輪３の回転速度を減速させる。これにより、スリップ率Ｓを目標スリップ率ＳTになるように制御することができる。
【００１７】
次に、本実施の形態に係るＡＢＳ制御方法について、図３のフローチャートを参照して説明する。
はじめに、制動を開始され（ステップＳ１０）た後、ＡＢＳが作動されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。
ＡＢＳが作動されていない場合には、通常の制動動作を行う。
ＡＢＳが作動された場合には、ステップＳ１２に進んで、減速度Ａが０．３Ｇ以下であるか否かを判定する。
減速度Ａが０．３Ｇを超えた場合には、運転者が減速感を覚えることがないので、通常のＡＢＳ制御、すなわち、目標スリップ率ＳTを変更せず、スリップ率Ｓが、標準目標スリップ率Ｓ0（１０〜３０％）になるように、各車輪３のブレーキ圧を制御する。標準目標スリップ率Ｓ0を１０〜３０％程度とすれば、最大μを活用できるので、好ましい。
減速度が０．３Ｇ以下の場合には、ステップＳ１４に進んで、外気温Ｔが予め設定された第２の設定温度Ｔ2より低いか否かを判定する。
そして、Ａ＞０．３Ｇ、かつ、Ｔ＜Ｔ2なら、目標スリップ率ＳTを低スリップ率である低温時目標スリップ率Ｓ2に変更し、スリップ率Ｓが、低温時目標スリップ率Ｓ2になるように、各車輪３のブレーキ圧を制御する。低温時目標スリップ率Ｓ2としては、７〜１３％とすることが好ましい。
一方、Ａ＞０．３Ｇ、かつ、Ｔ＞Ｔ2なら、ステップＳ１５に進んで、外気温Ｔが予め設定された第１の設定温度Ｔ1より高いか否かを判定する。
そして、Ａ＞０．３Ｇ、かつ、Ｔ＞Ｔ2なら、目標スリップ率ＳTを高スリップ率である高温時目標スリップ率Ｓ1に変更し、スリップ率Ｓが、高温時目標スリップ率Ｓ1になるように、各車輪３のブレーキ圧を制御する。高温時目標スリップ率Ｓ1としては、２０％を超えればよいが、３０％以上とすれば、更に好ましい。また、上限としては、ロックしない８０％以下が好ましく、６０％以下とすれば、更に好ましい。
なお、高温時目標スリップ率Ｓ1を大きくすると、サイドフォースが低下するため、減速が直進時である否かを判定し、直進時のみ、目標スリップ率ＳTを高温時目標スリップ率Ｓ1に変更するようにしてもよい。
また、Ａ＞０．３Ｇ、かつ、Ｔ＜Ｔ2（Ｔ1≦Ｔ≦Ｔ2）の場合には、目標スリップ率ＳTを変更せず、スリップ率が、標準目標スリップ率Ｓ0になるように、各車輪３のブレーキ圧を制御する。
【００１８】
以上、本発明を実施の形態及び実験例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【００１９】
例えば、前記実施の形態では、低温時目標スリップ率Ｓ2＜標準目標スリップ率Ｓ0＜高温時目標スリップ率Ｓ1としたが、低温時目標スリップ率Ｓ2を標準目標スリップ率Ｓ0と同じ値としてもよい。あるいは、高温時目標スリップ率Ｓ1を標準目標スリップ率Ｓ0と同じ値としてもよい。但し、いずれの場合にも、Ｓ2＜Ｓ1なる条件を満たす必要があることはいうまでもない。
また、前記実施の形態では、基準減速値Ａ0を０．３Ｇとしたが、これに限るものではなく、基準減速値Ａ0としては、０．１〜０．３Ｇまでの範囲にあればよい。
また、第１の設定温度Ｔ1が０〜２℃の範囲にあり、第２の設定温度Ｔ2が−５〜−１℃の範囲にあれば、氷路面にできる水膜により摩擦係数が小さくなった場合でも制動距離を確実に短くできるとともに、氷路面の温度低下による摩擦係数の増大に的確に対応することができる。
【００２０】
また、前記実施の形態では、ブレーキ５として、ディスクブレーキを用いたが、ドラムブレーキなど、他の形態のブレーキを用いてもよい。
ドラムブレーキの場合、ＡＢＳ制御部２０のドライバー２０ｄは、アクチュエータを制御して電磁弁を開閉制御することで、ホイールとともに回転するブレーキドラムにシューを押し付けて、車輪３の回転速度を減速させることで、スリップ率Ｓが目標スリップ率ＳTになるように制御する。
【符号の説明】
【００２１】
１  車両、２  車体、３  車輪、４  油圧制御弁、５  ブレーキ、
１０  ＡＢＳ制御システム、１１  加速度センサー、１２  車輪速センサー、
１３  外気温センサー、２０  ＡＢＳ制御部、２０ａ  ＣＰＵ、２０ｂ  ＲＯＭ、
２０ｃ  ＲＡＭ、２０ｄ  ドライバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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