(57)【要約】【課題】タイヤ路面間摩捺係数の推定精度を向上させ、制動性能の向上を図ることにある。【解決手段】タイヤ路面間摩擦係数推定手段１０は、車体速検出手段にて求めた車体速から車両の減速度の変化率とブレーキの情報に基づいて車輪と路面の間の最大摩擦係数を推定する。目標スリップ率演算手段２０は、摩擦係数推定手段１４にて推定した最大摩擦係数推定値に基づいて、目標スリップ率を演算する。制動力制御手段３０は、車体速と車輪速と目標スリップ率により、各輪に掛かる制動力を出力する。【選択図】図１
2007176260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の回転速度から速度である車輪速を求める車輪速検出手段と、
車両の進行方向に対して路面に対する速度である車体速を求める車体速検出手段と、
前記車輪速検出手段にて求めた車輪速と前記車体速検出手段にて求めた車体速から車輪の実スリップ率を演算し、予め設定した目標スリップ率と前記実スリップ率に基づいて車輪の制動力指令値を求めるブレーキ制御手段と、
前記ブレーキ制御手段にて求めた制動力指令値に基づいて、車輪に制動力を付加する車輪制動手段を有するブレーキ制御装置であって、
前記ブレーキ制御手段は、
前記車体速検出手段にて求めた車体速から前記車両の減速度の変化率とブレーキの情報に基づいて前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段と、
この摩擦係数推定手段にて推定した最大摩擦係数推定値に基づいて、前記目標スリップ率を演算する目標スリップ率演算手段とを備える
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のブレーキ制御装置において、
前記摩擦係数推定手段は、前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係を記憶しておき、
前記求めた減速度の変化率から前記記憶した代表的な関係を補間することによって最大摩捺係数を推定することを特徴としたブレーキ制御装置。
【請求項３】
請求項２記載のブレーキ制御装置において、
前記ブレーキの情報は、ブレーキが踏み込まれた時のブレーキ圧であり、
前記摩擦係数推定手段は、複数のブレーキ圧毎に、前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係を記憶しておき、
前記ブレーキ圧センサによって検出されたブレーキ圧に基づいて、記憶されている複数の前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係から一つを選択し、前記求めた減速度の変化率から前記記憶した代表的な関係を補間することによって最大摩捺係数を推定することを特徴としたブレーキ制御装置。
【請求項４】
請求項２記載のブレーキ制御装置において、
前記ブレーキの情報は、ブレーキが踏み込まれた時のブレーキペダルのストローク量であり、
前記摩擦係数推定手段は、複数のブレーキストローク圧毎に、前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係を記憶しておき、
前記ブレーキストロークセンサによって検出されたブレーキストロークに基づいて、記憶されている複数の前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係から一つを選択し、前記求めた減速度の変化率から前記記憶した代表的な関係を補間することによって最大摩捺係数を推定することを特徴としたブレーキ制御装置。
【請求項５】
請求項２記載のブレーキ制御装置において、
前記ブレーキの情報は、運転者が要求するブレーキトルクであり、
前記摩擦係数推定手段は、複数のブレーキトルク毎に、前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係を記憶しておき、
前記ブレーキトルクセンサによって検出されたブレーキトルクに基づいて、記憶されている複数の前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係から一つを選択し、前記求めた減速度の変化率から前記記憶した代表的な関係を補間することによって最大摩捺係数を推定することを特徴としたブレーキ制御装置。
【請求項６】
請求項１記載のブレーキ制御装置において、
前記減速度変化率演算手段は、前記車体速検出手段にて演算された車体速を用いて車両の減速度の変化を演算することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項７】
請求項１記載のブレーキ制御装置において、
前記減速度変化率演算手段は、運転者のブレーキペダル操作によって前記車両に減速が発生した時点から所定の時間における減速度変化を演算することを特徴としたブレーキ制御装置。
【請求項８】
車輪の回転速度から速度である車輪速と車両の進行方向に対して路面に対する速度である車体速から車輪の実スリップ率を演算し、
予め設定した目標スリップ率と前記実スリップ率に基づいて車輪の制動力指令値を演算するブレーキ制御方法であって、
前記車両の減速度の変化を演算し、
この減速度変化率とブレーキの情報に基づいて前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数を推定し、
この推定最大摩擦係数推定値に基づいて、前記目標スリップ率を演算することを特徴としたブレーキ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のブレーキ制御装置及び制御方法に係り、特に、タイヤ路面間最大摩擦係数を推定してブレーキを制御する自動車のブレーキ制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両事故の増大を抑制するべく、車両衝突防止装置やＡＢＳ（Anti−Lock  Brake  System）等の事故を未然に防ぐ予防安全技術の研究開発が各メーカーにおいて進められている。車両衝突防止装置やＡＢＳ等では、車両状態に応じて各車輪に掛かるブレーキ圧力を制御しているが、走行中の路面状態に応じてブレーキ圧力を制御しないと、車輪がロックして車両挙動が不安定になり、むしろ危険な状態に陥る可能性がある。
【０００３】
そこで、例えば、特開平７−１７３４６号公報に記載のように、ブレーキ圧Ｐｉ、車輪加速度αｉ、車輪スリップ率Ｓｉを複数回計測し、得られたデータの組（Ｐｉ，αｉ，Ｓｉ；ｉ＝１〜ｎ）を基に、Ｐｉ＝Ｃ１×Ｓｉ＋Ｃ２×αｉからなる式から最小自乗法により係数Ｃ１を求め、定数ａを用いてμ＝ａ×Ｃ１からタイヤ路面間摩擦係数μを求める方法が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１７３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開平７−１７３４６号公報記載の方法では、タイヤ路面間最大摩擦係数μとスリップ率Ｓｉの関係を線形近似している。これはスリップ率が小さい領域では比較的線形性が強いことに由来している。しかし、スリップ率が大きくなり、タイヤ路面間最大摩擦係数に近づくにつれて、非線形性が強くなってくるため誤差が大きくなり、推定されるタイヤ路面間摩捺係数の精度が悪化するといった問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、タイヤ路面間摩捺係数の推定精度を向上させ、制動性能の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、車輪の回転速度から速度である車輪速を求める車輪速検出手段と、車両の進行方向に対して路面に対する速度である車体速を求める車体速検出手段と、前記車輪速検出手段にて求めた車輪速と前記車体速検出手段にて求めた車体速から車輪の実スリップ率を演算し、予め設定した目標スリップ率と前記実スリップ率に基づいて車輪の制動力指令値を求めるブレーキ制御手段と、前記ブレーキ制御手段にて求めた制動力指令値に基づいて、車輪に制動力を付加する車輪制動手段を有するブレーキ制御装置であって、前記ブレーキ制御手段は、前記車体速検出手段にて求めた車体速変化率とブレーキの情報に基づいて前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段と、この摩擦係数推定手段にて推定した最大摩擦係数推定値に基づいて、前記目標スリップ率を演算する目標スリップ率演算手段とを備えるようにしたものである。  
かかる構成により、タイヤ路面間摩捺係数の推定精度を向上させ、制動性能の向上を図ることができるものとなる。
【０００８】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記摩擦係数推定手段は、前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係を記憶しておき、前記求めた減速度の変化率から前記記憶した代表的な関係を補間することによって最大摩捺係数を推定するようにしたものである。
【０００９】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記ブレーキの情報は、ブレーキが踏み込まれた時のブレーキ圧であり、前記摩擦係数推定手段は、複数のブレーキ圧毎に、前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係を記憶しておき、前記ブレーキ圧センサによって検出されたブレーキ圧に基づいて、記憶されている複数の前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係から一つを選択し、前記求めた減速度の変化率から前記記憶した代表的な関係を補間することによって最大摩捺係数を推定するようにしたものである。
【００１０】
（４）上記（２）において、好ましくは、前記ブレーキの情報は、ブレーキが踏み込まれた時のブレーキペダルのストローク量であり、前記摩擦係数推定手段は、複数のブレーキストローク圧毎に、前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係を記憶しておき、前記ブレーキストロークセンサによって検出されたブレーキストロークに基づいて、記憶されている複数の前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係から一つを選択し、前記求めた減速度の変化率から前記記憶した代表的な関係を補間することによって最大摩捺係数を推定するようにしたものである。
【００１１】
（５）上記（２）において、好ましくは、前記ブレーキの情報は、運転者が要求するブレーキトルクであり、前記摩擦係数推定手段は、複数のブレーキトルク毎に、前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係を記憶しておき、前記ブレーキトルクセンサによって検出されたブレーキトルクに基づいて、記憶されている複数の前記減速度の変化率と前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数の代表的な関係から一つを選択し、前記求めた減速度の変化率から前記記憶した代表的な関係を補間することによって最大摩捺係数を推定するようにしたものである。
【００１２】
（６）上記（１）において、好ましくは、前記減速度変化率演算手段は、前記車体速検出手段にて演算された車体速を用いて車両の減速度の変化を演算するようにしたものである。
【００１３】
（７）上記（１）において、好ましくは、前記減速度変化率演算手段は、運転者のブレーキペダル操作によって前記車両に減速が発生した時点から所定の時間における減速度変化を演算するようにしたものである。
【００１４】
（８）また、上記目的を達成するために、本発明は、車輪の回転速度から速度である車輪速と車両の進行方向に対して路面に対する速度である車体速から車輪の実スリップ率を演算し、予め設定した目標スリップ率と前記実スリップ率に基づいて車輪の制動力指令値を演算するブレーキ制御方法であって、前記車両の減速度の変化を演算し、この減速度変化率に基づいて前記車輪と前記路面の間の最大摩擦係数を推定し、この推定最大摩擦係数推定値に基づいて、前記目標スリップ率を演算するようにしたものである。  
かかる方法により、タイヤ路面間摩捺係数の推定精度を向上させ、制動性能の向上を図ることができるものとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、タイヤ路面間摩捺係数の推定精度を向上させ、制動性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１〜図６を用いて、本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置の構成及び動作について説明する。  
最初に、図１を用いて、本実施形態によるブレーキ制御装置のシステム構成について説明する。  
図１は、本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
【００１７】
ブレーキ制御装置１は、装置全体の機能制御及び各種演算動作を司るものであり、入出カインターフェイスを介して、車体速センサ２や、ブレーキ圧力センサ３や車輪速センサ４ＦＬ，４ＦＲ，４ＲＬ，４ＲＲによって検出された各種状態信号が入力し、車輪制動手段５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに制御信号を出力する。なお、ここで、車輪制動手段５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲは、油圧でブレーキを駆動するものである。また、入出カインターフェイスの図示は省略する。
【００１８】
車体速センサ２は、車体速ＶＩを検出する。なお、センサで直接検出する代わりに、推定により車体速ＶＩを求めるようにしてもよいものである。ブレーキ圧力センサ３は、運転者がブレーキペダルを踏むことにより発生するブレーキ圧力Pｍを検出する。車輪速センサ４ＦＬ，４ＦＲ，４ＲＬ，４ＲＲは、各輪の車輪速Vｗ＿FL，Vｗ＿FR，Vｗ＿RL，Vｗ＿RRを検出する。なお、４輪の車輪速全部を指す場合は、各輪の車輪速Vｗ＿FL，Vｗ＿FR，Vｗ＿RL，Vｗ＿RRの平均値を用いて、車輪速Vｗと称する。
【００１９】
車輪制動手段５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲは、ブレーキ制御装置１により演算された制動力に基づいて、車輪に制動力を加える。ここでは、油圧にて駆動する方式であるが、モータで駆動する方式を用いてもよいものである。
【００２０】
ブレーキ制御装置１は、タイヤ路面間摩擦係数推定手段１０と、目標スリップ率演算手段２０と、制動力制御手段３０とを有している。タイヤ路面間摩擦係数推定手段１０は、車体速ＶＩ，ブレーキ圧力Ｐｍを入力として、最大摩擦係数μmaxを出力する。目標スリップ率演算手段２０は、最大摩擦係数μmaxを入力とし、目標スリップ率Ｓtargetを出力する。また、制動力制御手段３０は、車体速VI，車輪速Vw，目標スリップ率Ｓtargetを入力とし、各輪に掛かる制動力を出力する。
【００２１】
次に、図２及び図３を用いて、本実施形態によるブレーキ制御装置のタイヤ路面間摩擦係数推定手段１０の構成及び動作について説明する。  
図２は、本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置のタイヤ路面間摩擦係数推定手段の構成を示すブロック図である。図３は、本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置による車体減速度の変化率の算出方法の説明図である。なお、図２において、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００２２】
タイヤ路面間摩擦係数推定手段１０は、ＭＡＰ記憶手段１１と、実車体減速度演算手段１２と、実車体減速度変化率演算手段１３と、最大摩擦係数μmax演算手段１４とを有している。
【００２３】
ＭＡＰ記憶手段１１には、実測最大摩擦係数μmax＿ dataと車体減速度変化率の関係が記憶されている。図３において、横軸を時間を示し、縦軸は減速度を示し、実線は３つの最大摩擦係数μmaxの異なる路面を走行時にブレーキを掛けた時の車体減速度を示し、点線はΔｔ間の車体減速度の傾き、すなわち車体減速度の変化率を示している。ただし、運転者のブレーキ操作法はほぼ同じものである。図３は、最大摩擦係数μmaxが大きくなるにつれ車体減速度変化率が大きくなることを示しており、ＭＡＰ記憶手段１１はこの関係を利用するものである。
【００２４】
実測最大摩擦係数μmax＿dataと車体減速度変化率の関係は、予め実測最大摩擦係数μmax＿dataを測定した路面において、図３に示すように、ブレーキ操作開始時（減速度発生時）から所定時間Δｔ後のブレーキ圧力が所定の値Ｐｍ＿１になるようにブレーキペダルを踏み、この時の所定時間Δｔ間の車体減速度変化率を計測することにより得られるものである。これを実測最大摩擦係数μmax＿dataの異なる複数の路面においても、それぞれブレーキ圧力Ｐｍ＿１になるようにブレーキペダルを踏んで車体減速度変化率を計測することにより、図２のＭＡＰ記憶手段１１に示すような、ブレーキ圧力Ｐｍ＿１における実測最大摩擦係数μmax＿dataと車体減速度変化率の関係を示すマップがひとつ作成できる。さらに、ブレーキ圧力をＰｍ＿１以外の異なる値（Ｐｍ＿ｉ：ｉ＝２〜ｎ）になるようにして、ブレーキ圧Ｐｍ＿１の時と同様の方法で車体減速度変化率を計測していくことにより、Ｐｍ＿ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時の実測最大摩擦係数μmax＿dataと車体減速度変化率の関係を示すマップがｎ枚作成できる。作成されたｎ枚のマップは、ＭＡＰ記憶手段１１に格納され、ブレーキ圧力Ｐｍ＿ｉをパラメータとして、ブレーキ圧力センサ３により検出されたブレーキ圧力Ｐｍとブレーキ圧力Ｐｍ＿ｉと比較することで選択される。
【００２５】
図２において、タイヤ路面間摩擦係数推定手段１０は、車体速センサ２により検出された車体速VIが入力されると、実車体減速度演算手段１２において車体減速度を演算する。さらに、実車体減速度変化率演算手段１３は、実車体減速度演算手段１２によって求められた車体減速度から、実車体減速度変化率を演算する。こうして演算された実車体減速度は、最大摩擦係数μmax演算手段１４に送られる。一方、ブレーキ圧力センサ３で検出されたブレーキ圧力Ｐｍが入力されると、ＭＡＰ記憶手段１１に送られる。
【００２６】
ＭＡＰ記憶手段１１は、ブレーキ圧力Ｐｍに最も近いブレーキ圧力Ｐｍ＿ｋ（１≦ｋ≦ｎ）における実測最大摩擦係数μmax＿dataと車体減速度変化率の関係を示すマップを選択する。また、マップ選択の他の方法としては、例えばブレーキ圧力Ｐｍ＿ｋ‐１≦Ｐｍ≦Ｐｍ＿ｋという関係があった場合、ブレーキ圧力Ｐｍ＿ｋ‐１の時のマップとブレーキ圧力Ｐｍ＿ｋの時のマップを用いて、線形補間を行ってブレーキ圧力Ｐｍの時のマップを新たに作成し、このマップを選択するようにしてもよいものである。このようにして選択されたマップは、最大摩擦係数μmax演算手段１４に送られる。
【００２７】
最大摩擦係数μmax演算手段１４は、実車体減速度変化率演算手段１３によって求められた実車体減速度の変化率と、マップ上の車体減速度変化率と、実測最大摩擦係数μmax＿dataを用いて線形補間により、最大摩擦係数μmaxを演算する。
【００２８】
次に、図４を用いて、本実施形態によるブレーキ制御装置の目標スリップ率演算手段２０の動作について説明する。  
図４は、本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置の目標スリップ率演算手段における原理説明図である。
【００２９】
次に、目標スリップ率演算手段２０の動作について説明する。目標スリップ率演算手段２０が演算する目標スリップ率のひとつとして、制動力が最大となるスリップ率がある。この制動力が最大となるスリップ率の算出法のひとつとして、タイヤの力学モデルであるブラッシュモデルにより導き出される、タイヤが発生する前後方向の力の方程式を用いる方法がある。
【００３０】
図４は、制動時横すべりによる接地面でのトレッドラバーの変形の様子を示している。図中、θはタイヤ接地面内の任意の点Ａにおけるタイヤ接地面の滑り方向を、σxは点Ａに働く前後方向の力を、σyは点Ａに働く横方向の力を、σは前後方向の力σxと横方向の力のσyの合力を、Ｆxはタイヤ接地面全体に働く前後方向の力を、Ｆyはタイヤ接地面全体に働く横方向の力を、Ｆは前号方向の力Ｆxと横方向の力Ｆyの合力で表す。この時、点Ａに働くσとσxのなす角度はタイヤ接地面の滑り方向θとなる。ここで、タイヤ接地面全領域で滑り方向がθであると近似すると、タイヤ接地面全体に働くＦxとＦのなす角度もθとなる。よって、タイヤが発生する前後力Ｆｘと横力Ｆyの合力Ｆは、以下の式（１）によって表すことができる。  
【００３１】
【数１】
2007176260.tif 000003
【００３２】
ただし、
【００３３】
【数２】
2007176260.tif 000004
【００３４】
ここで、ｓ：スリップ率，Ｆz：輪荷重，β：車体横滑り角，Ｋs：縦方向のタイヤ剛性，Ｋβ：横方向のタイヤ剛性，θ：タイヤ接地面の滑り方向，μs：静止摩擦係数，μd：動摩擦係数である。
【００３５】
なお、縦方向のタイヤ剛性Ｋs，横方向のタイヤ剛性Ｋβは、所定値を代入しても良いが、タイヤ状態を推定するタイヤ状態推定手段により出力された値を用いて補正してもよいものである。また、輪荷重Ｆzは車両に固有の値に対して、前後方向、横方向の車体減速度等を用いて補正した値を用いることもできる。ここでは直進制動時の合力Ｆ、すなわちＦxを導出するが、旋回時の場合についても、各種検出装置を用いて検出される車体横滑り角β，タイヤ接地面の滑り方向θを式（１）に代入することで求めることができる。
【００３６】
直進制動時の合力Ｆは、タイヤ接地面の滑り方向θ＝０，車体横滑り角β＝０を代入することで、式（２）として、
【００３７】
【数３】
2007176260.tif 000005
【００３８】
ここで、
【００３９】
【数４】
2007176260.tif 000006
【００４０】
とおくと、式（２）は、次の式（３）のように変形できる。
【００４１】
【数５】
2007176260.tif 000007
【００４２】
ここで、−Ｆxは進行方向と反対方向の力、すなわち制動力である。つまり、式（３）の両辺をＦzで割ることで、以下の式（４）に示すように、タイヤ路面間摩擦係数μを導出することができる。
【００４３】
【数６】
2007176260.tif 000008
【００４４】
ここで、ｓは０≦ｓ≦１の範囲の値をとるので、（式４）は、
【００４５】
【数７】
2007176260.tif 000009
【００４６】
の時、最大値となる。よって最大摩擦係数μmaxは、以下の式（５）のようになる。  
【００４７】
【数８】
2007176260.tif 000010
【００４８】
ところで、静止摩擦係数μsと動摩擦係数μdには、一般的にμd＝α・μｓ（０＜α＜１）の関係が知られている。この関係と式（５）により、推定した最大摩擦係数μmaxにより静止摩擦係数μsと動摩擦係数μdは、それぞれ求められる。よって、直進制動時に制動力が最大となる時のスリップ率、すなわち目標スリップ率ｓは、以下の式（６）のようにして求められる。  
【００４９】
【数９】
2007176260.tif 000011
【００５０】
なお、旋回時に制動力が最大となるスリップ率も同様にして求めることができる。
【００５１】
次に、制動力制御手段３０の動作について説明する。制動力制御手段３０は、運転者がブレーキ操作を行ってから車輪速Vwが目標スリップ率に基づいて設定されるＡＢＳ開始閾値Ｖｗｓｐを上回っている間は、フィードバック制御等は行わず、ブレーキ圧力Ｐｍに基づいて制動力を演算する。そして、車輪速VwがＡＢＳ開始閾値Ｖｗｓｐを一旦下回った時にＡＢＳが作動し、車輪速Vwがゼロになり車体速がゼロになるか、ブレーキ圧力Ｐｍがゼロになるまで、以下のような演算を行う。制動力制御手段３０は、車体速センサ２と車輪速センサ４で検出される車体速VIと車輪速Vwから求められる実スリップ率と、目標スリップ率演算手段２０で演算される目標スリップ率との差分をゼロにするように、スリップ率に関してのフィードバック制御が行われ、各輪の制動力をそれぞれ演算する。ただし、実スリップ率と目標率の差分がある所定値以上大きくなった場合は、フィードバック制御ではなく、所定の制動力を直接演算するようにしてもよいものである。
【００５２】
次に、図５及び図６を用いて、本実施形態によるブレーキ制御装置のブレーキ制御装置１の全体の制御演算動作について説明する。  
図５は、本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置のブレーキ制御装置１の全体の制御演算動作を示すフローチャートである。図６は、本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置のブレーキ制御装置１による制御演算動作時のタイミングフローチャートである。図６（Ａ）の縦軸は、速度（ｋｍ／ｈ）を示し、図６（Ｂ）の縦軸はブレーキ圧力（Ｍｐａ）を示し、横軸は時間を示している。
【００５３】
図５のステップＳ１において、ブレーキ制御装置１は、運転者のブレーキ操作開始（図６の時刻ｔ０）、及び車体減速度の発生を判定する。なお、この時、時間Ｔ＝０とする。
【００５４】
次に、ステップＳ２において、実車体減速度演算手段１２は、車体減速度および時間Ｔを計測する。ステップＳ３において、時間Ｔに応じて判定する。時間Ｔが所定値Δｔを下回っている場合はステップＳ２に戻り、車体減速度と時間Ｔの計測を引き続き行う。
【００５５】
時間Ｔが所定値Δｔを上回ると、ステップＳ４において、実車体減速度変化率演算手段１３は、車体減速度変化率を演算する。
【００５６】
次に、ステップＳ５において、最大摩擦係数μmax演算手段１４は、最大摩擦係数μmaxを演算する（図６の時刻ｔ１）。
【００５７】
次に、ステップＳ６において、目標スリップ率演算手段２０は、目標スリップ率を演算する。また、この目標スリップ率に基づいてＶwｓpの設定も行う。  次に、ステップＳ７において、制動力制御手段３０は、ＡＢステップＳ開始の判断を行う。車輪速VwがＡＢＳ判定閾値ＶwＳpを上回っている場合はステップＳ９に進む。ステップＳ９では、制動力制御手段３０は、運転者が掛けるブレーキ圧力をそのまま制動力に換算する。
【００５８】
車輪速VwがＡＢＳ判定閾値Ｖwｓpを下回っている場合はステップＳ８に進む。ステップＳ８では、制動力制御手段３０は、車輪速Vwと運転者が掛けるブレーキ圧力により判定を行う。ステップＳ８の判定で、車輪速Vw＝０またはブレーキ圧力がゼロの場合はステップＳ９に進む。
【００５９】
一方、車輪速Vw＝０またはブレーキ圧力がゼロのどちらでもない場合はステップＳ１０に進む。ここでは、制動力制御手段３０は、実スリップ率と目標スリップ率の差分に基づいて、制動力を演算する。
【００６０】
以上の制御により、図６に示すように、車輪がロックする前の時刻ｔ１において最大摩擦係数μmaxを推定し、ＡＢＳ開始閾値Ｖwｓpの設定して、時刻ｔ２において、車輪速VwがＡＢＳ開始閾値Ｖwｓpを下回ったら、ＡＢＳを開始する。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態では、運転者のブレーキ操作量及び車体速に基づいて、予め記憶した車体減速度変化率と最大摩擦係数の代表的な関係を利用することにより、路面摩擦係数とスリップ率の非線形性の影響を受けることなく走行路面の最大摩擦係数を精度よく推定することができる。また、推定された最大摩擦係数に基づいて求めた目標スリップ率に車輪スリップ率を追従させることにより、運転者の急ブレーキ操作等に起因する車輪ロックを防止して、制動性能の向上を図ることができる。
【００６２】
次に、図７を用いて、本発明の第２の実施形態によるブレーキ制御装置の構成及び動作について説明する。  
図７は、本発明の第２の実施形態によるブレーキ制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
【００６３】
図１に示した実施形態においては、車輪制動手段５’は油圧で駆動する方式であったが、本実施形態では、車輪制動手段５’（車輪制動手段５ＦＬ’，５ＦＲ’，５ＲＬ’，５ＲＲ’）は、モータで駆動する方式である。
【００６４】
モータで駆動する方式の場合は、図１に示したブレーキ圧力センサ３の代わりに、運転者のブレーキペダルの踏む込み具合、すなわちペダルストローク量を検出するブレーキペダルストロークセンサ６を利用することもできる。ここでは、ブレーキペダルストロークセンサ６を利用した場合について説明する。
【００６５】
ブレーキ制御装置１Ａは、タイヤ路面間摩擦係数推定手段１０Ａと、目標スリップ率演算手段２０と、制動力制御手段３０Ａとを有している。
【００６６】
そして、タイヤ路面間摩擦係数推定手段１０Ａは、図２に示したＭＡＰ記憶手段１１と同様なＭＡＰ記憶手段を有している。ＭＡＰ記憶手段に記憶されている実測最大摩擦係数μmax＿dataと車体減速度変化率の関係を示すマップについても、車体減速度発生時から所定の時間Δｔのブレーキペダルストローク量を利用して作成することができる。マップの作成法は、図３にて説明したものと同様で以下のとおりである。予め実測最大摩擦係数μmax＿dataを測定した路面において、減速度発生時から所定の時間Δｔのブレーキストローク量が所定の値ＳＴ＿１になるようにブレーキペダルを踏み、この時のΔｔ間の車体減速度変化率を計測することにより得られる。これを実測最大摩擦係数μmax＿dataの異なる複数の路面においても、ブレーキストローク量ＳＴ＿１になるようにブレーキペダルを踏んで車体減速度変化率を計測することにより、ブレーキストローク量ＳＴ＿１における実測最大摩擦係数μmax＿dataと車体減速度変化率の関係を示すマップがひとつ作成できる。さらに、ブレーキストローク量をＳＴ＿１以外の異なる値（ＳＴ＿ｉ：ｉ＝２〜ｎ）になるようにして、ブレーキストローク量ＳＴ＿１の時と同様の方法で車体減速度変化率を計測していくことにより、ブレーキストローク量ＳＴ＿ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時の実測最大摩擦係数μmax＿dataと車体減速度変化率の関係を示すマップがｎ枚作成できる。
【００６７】
タイヤ路面間摩擦係数推定手段１０Ａは、作成されたｎ枚のマップに対して、ブレーキストローク量ＳＴ＿ｉをパラメータとして、ブレーキストローク量センサ６により検出されたブレーキストローク量ＳＴとブレーキストローク量ＳＴ＿ｉと比較することで選択される。また、マップ選択の他の方法としては、例えばＳＴ＿ｋ‐１≦ＳＴ≦ＳＴ＿ｋ（１≦ｋ≦ｎ−１）という関係があった場合、ブレーキストローク量ＳＴ＿ｋ−１の時のマップとブレーキストローク量ＳＴ＿ｋの時のマップを用いて、線形補間を行ってブレーキペダルストローク量ＳＴの時のマップを新たに作成し、このマップを選択することもできる。
【００６８】
タイヤ路面間摩擦係数推定手段１０Ａは、車体速センサ２により検出された車体速VIが入力されると、図２に示したような実車体減速度演算手段１２において車体減速度を演算する。さらに、図２に示したような実車体減速度変化率演算手段１３において、実車体減速度演算手段１２によって求められた車体減速度から、実車体減速度変化率を演算する。こうして演算された実車体減速度は、図２に示したような最大摩擦係数μmax演算手段１４に送られる。一方、ブレーキペダルストロークセンサ６で検出されたブレーキペダルストローク量ＳＴ＿１が入力されると、図１に示したようなＭＡＰ記憶手段に送られる。
【００６９】
ＭＡＰ記憶手段は、ブレーキペダルストローク量ＳＴ＿１最も近いブレーキペダルストローク量ＳＴ＿ｋ（１≦ｋ≦ｎ）における実測最大摩擦係数μmax＿dataと車体減速度変化率の関係を示すマップを選択する。このようにして選択されたマップは、最大摩擦係数μmax演算手段１４に送られる。
【００７０】
図２に示したような最大摩擦係数μmax演算手段１４は、実車体減速度変化率演算手段１３によって求められた実車体減速度の変化率と、マップ上の車体減速度変化率と、実測最大摩擦係数μmax＿dataを用いて線形補間により、最大摩擦係数μmaxを演算する。
【００７１】
目標スリップ率演算手段２０は、最大摩擦係数μmaxを入力とし、目標スリップ率Ｓtargetを出力する。また、制動力制御手段３０Ａは、車体速VI，車輪速Vw，目標スリップ率Ｓtargetを入力とし、モータ式の車輪制動手段５ＦＬ’，５ＦＲ’，５ＲＬ’，５ＲＲ’を制御するために、必要な各輪に掛かる制動力を出力する。
【００７２】
本実施形態においても、運転者のブレーキ操作量及び車体速に基づいて、予め記憶した車体減速度変化率と最大摩擦係数の代表的な関係を利用することにより、路面摩擦係数とスリップ率の非線形性の影響を受けることなく走行路面の最大摩擦係数を精度よく推定することができる。また、推定された最大摩擦係数に基づいて求めた目標スリップ率に車輪スリップ率を追従させることにより、運転者の急ブレーキ操作等に起因する車輪ロックを防止して、制動性能の向上を図ることができる。
【００７３】
次に、図８を用いて、本発明の第３の実施形態によるブレーキ制御装置の構成及び動作について説明する。  
図８は、本発明の第３の実施形態によるブレーキ制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
【００７４】
図７に示した実施形態においては、運転者のブレーキペダルの踏み込み具合を検出するブレーキペダルストロークセンサ６を利用していたが、本実施形態のブレーキ制御装置１Ｂは、運転者がペダルを踏み込むことにより演算されるブレーキトルク、すなわち運転者が要求するブレーキトルクを検出するブレーキトルクセンサ７を利用する。
【００７５】
ブレーキ制御装置１Ｂは、タイヤ路面間摩擦係数推定手段１０Ｂと、目標スリップ率演算手段２０と、制動力制御手段３０Ａとを有している。
【００７６】
タイヤ路面間摩擦係数推定手段１０Ｂは、図２に示したようなＭＡＰ記憶手段１１と同様のＭＡＰ記憶手段を有している。ＭＡＰ記憶手段に記憶されている実測最大摩擦係数μmax＿dataと車体減速度変化率の関係を示すマップについても、車体減速度発生時から所定の時間ΔｔのブレーキトルクTqを利用して作成することができる。マップの作成法は、図３に示したものと同様で以下のとおりである。予め実測最大摩擦係数μmax＿dataを測定した路面において、減速度発生時から所定の時間Δｔのブレーキトルクが所定の値Tq＿１になるようにブレーキペダルを踏み、この時のΔｔ間の車体減速度変化率を計測することにより得られるものである。これを実測最大摩擦係数μmax＿dataの異なる複数の路面においても、ブレーキトルクTq＿１になるようにブレーキペダルを踏んで車体減速度変化率を計測することにより、ブレーキトルクTq＿１における実測最大摩擦係数μmax＿dataと車体減速度変化率の関係を示すマップがひとつ作成できる。さらに、ブレーキトルクをTq＿１以外の異なる値（Tq＿ｉ：ｉ＝２〜ｎ）になるようにして、ブレーキトルクTq＿１の時と同様の方法で車体減速度変化率を計測していくことにより、Tq＿ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時の実測最大摩擦係数μmax＿dataと車体減速度変化率の関係を示すマップがｎ枚作成できる。作成されたｎ枚のマップは、Tq＿ｉをパラメータとして、ブレーキトルクセンサ７により検出されたブレーキトルクTqとTq＿ｉと比較することで選択される。また、マップ選択の他の方法としては、例えばTq＿ｋ−１≦Tq≦Tq＿ｋ（１≦ｋ≦ｎ−１）という関係があった場合、Tq＿ｋ１の時のマップとTq＿ｋの時のマップを用いて、線形補間を行ってブレーキトルクTqの時のマップを新たに作成し、このマップを選択するという方法もある。
【００７７】
タイヤ路面間摩擦係数推定手段１０Ｂは、車体速センサ２により検出された車体速VIが入力されると、図２に示したような実車体減速度演算手段１２において車体減速度を演算する。さらに、図２に示したような実車体減速度変化率演算手段１３において、実車体減速度演算手段１２によって求められた車体減速度から、実車体減速度変化率を演算する。こうして演算された実車体減速度は、図２に示したような最大摩擦係数μmax演算手段１４に送られる。一方、ブレーキトルクセンサ７により検出されたブレーキトルクTqが入力されると、図２に示したようなＭＡＰ記憶手段に送られる。
【００７８】
ＭＡＰ記憶手段は、ブレーキペダルストローク量ＳＴ＿１最も近いブレーキペダルストローク量ＳＴ＿ｋ（１≦ｋ≦ｎ）における実測最大摩擦係数μmax＿dataと車体減速度変化率の関係を示すマップを選択する。このようにして選択されたマップは、最大摩擦係数μmax演算手段１４に送られる。
【００７９】
図２に示したような最大摩擦係数μmax演算手段１４は、実車体減速度変化率演算手段１３によって求められた実車体減速度の変化率と、マップ上の車体減速度変化率と、実測最大摩擦係数μmax＿dataを用いて線形補間により、最大摩擦係数μmaxを演算する。
【００８０】
目標スリップ率演算手段２０は、最大摩擦係数μmaxを入力とし、目標スリップ率Ｓtargetを出力する。また、制動力制御手段３０Ａは、車体速VI，車輪速Vw，目標スリップ率Ｓtargetを入力とし、モータ式の車輪制動手段５ＦＬ’，５ＦＲ’，５ＲＬ’，５ＲＲ’を制御するために、必要な各輪に掛かる制動力を出力する。
【００８１】
本実施形態においても、運転者のブレーキ操作量及び車体速に基づいて、予め記憶した車体減速度変化率と最大摩擦係数の代表的な関係を利用することにより、路面摩擦係数とスリップ率の非線形性の影響を受けることなく走行路面の最大摩擦係数を精度よく推定することができる。また、推定された最大摩擦係数に基づいて求めた目標スリップ率に車輪スリップ率を追従させることにより、運転者の急ブレーキ操作等に起因する車輪ロックを防止して、制動性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置のタイヤ路面間摩擦係数推定手段の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置による車体減速度の変化率の算出方法の説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置の目標スリップ率演算手段における原理説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置のブレーキ制御装置１の全体の制御演算動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態によるブレーキ制御装置のブレーキ制御装置１による制御演算動作時のタイミングフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態によるブレーキ制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態によるブレーキ制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８３】
１，１Ａ，１Ｂ…ブレーキ制御装置
２…車体速センサ
３…ブレーキ圧力センサ
４ＦＬ，４ＦＲ，４ＲＬ，４ＲＲ…車輪速センサ
５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲ…車輪制動手段
６…ブレーキペダルストロークセンサ
７…ブレーキトルクセンサ
１０…タイヤ路面間摩擦係数推定装置
１１…ＭＡＰ記憶装置
１２…実車体減速度演算装置
１３…実車体減速度変化率演算装置
１４…タイヤ路面間最大摩擦係数（μmax）演算装置
２０…目標スリップ率演算装置
３０…制動力制御装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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