(57)【要約】【課題】タイヤの摩擦状態をより正確に判定する。【解決手段】ＡＢＳ装置では、stｋ＝St_SUp_MUpではなく、かつstｋ＝St_SDown_MDownでもない場合（ステップＳ１１）、制御信号ｃｏｍｋ＝−１をＡＢＳアクチュエータに出力する（ステップＳ１３）。ＡＢＳアクチュエータ８では、入力される制御信号ｃｏｍｋ＝−１により、キャリパ液圧を減圧する。ここで、状態変数stｋが状態St_SUp_MUpの場合、又は状態変数stｋがSt_SDown_MDownの場合とは、μ´＜０かつω´＜ωｔｈ´の場合であり、ωｔｈ´は（１−Ｓｐｔｈ）・ｖ´／ｒ、Ｓｐｔｈは制動摩擦係数の極大値を与えるスリップ率のうち、最小値となるスリップ率、ｖ´は車体前後加速度、ｒはタイヤの半径、ω´は車輪角加速度、μ´は制動摩擦係数の微分値である。【選択図】図１０
2007245766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面とタイヤとの間の制動摩擦係数に基づいて、タイヤの摩擦状態を判定するタイヤの摩擦状態判定装置において、
前記制動摩擦係数を取得する制動摩擦係数取得手段と、
タイヤの制動力を検出する制動力検出手段と、
車輪角加速度を取得する車輪角加速度取得手段と、
前記制動力検出手段が検出したタイヤの制動力に基づいて、車輪角加速度しきい値を算出するしきい値算出手段と、
前記車輪角加速度取得手段が取得した車輪角加速度と前記しきい値算出手段が算出した車輪角加速度しきい値とを比較する比較手段と、
前記制動摩擦係数取得手段が取得した制動摩擦係数と前記比較手段の比較結果とに基づいて、タイヤの摩擦状態を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とするタイヤの摩擦状態判定装置。
【請求項２】
前記しきい値算出手段は、路面μに応じて制動摩擦係数の極大値を与えるスリップ率が変化するもので、その変化する制動摩擦係数の極大値を与えるスリップ率のうち、最小値となるスリップ率をＳｐｔｈ、前記車体速度の微分値をｖ´、タイヤの半径をｒとして、車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を、
ωｔｈ´＝（１−Ｓｐｔｈ）・ｖ´／ｒ
として算出し、前記判定手段は、タイヤの車輪角加速度をω´、前記制動摩擦係数取得手段が取得した制動摩擦係数の微分値をμ´として、前記しきい値算出手段が算出した前記車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を用いて、
μ´＜０かつω´＜ωｔｈ´
を満たす場合、当該タイヤの摩擦状態が不安定であると判定することを特徴とする請求項１記載のタイヤの摩擦状態判定装置。
【請求項３】
前記制動力検出手段により各タイヤの制動力を検出しており、車両質量をｍ、前記制動力検出手段が検出した各タイヤの制動力をＦとして、前記車体速度の微分値ｖ´を、
【数１】
2007245766.tif 000005
として算出することを特徴とする請求項２に記載のタイヤの摩擦状態判定装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記Ｓｐｔｈを０にして、前記タイヤの摩擦状態を判定することを特徴とする請求項２又は３に記載のタイヤの摩擦状態判定装置。
【請求項５】
車両質量をｍ、重力加速度をｇ、車両重心高をＨ、ホイールベースをＬとして、制動による前輪の輪荷重の増加分ΔＷを、
ΔＷ＝ｍ・ｇ・Ｈ／Ｌ
として算出し、車両静止時の輪荷重をＷ０として、前記輪荷重の増加分ΔＷを用いて、前輪の輪荷重を、
Ｗ＝Ｗ０＋ΔＷ／２
とし、後輪の輪荷重を、
Ｗ＝Ｗ０−ΔＷ／２
として算出し、前記制動力検出手段が検出した制動力をＦとして、前記制動摩擦係数取得手段は、前後輪に応じた前記輪荷重Ｗを用いて、当該前後輪に応じた制動摩擦係数μを、
μ＝Ｆ／Ｗ
として取得することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のタイヤの摩擦状態判定装置。
【請求項６】
路面とタイヤとの間の制動摩擦係数に基づいて、タイヤの摩擦状態を判定するタイヤの摩擦状態判定装置において、
前記制動摩擦係数を取得する制動摩擦係数取得手段と、
タイヤの制動力を用いることで、車体速度に基づいた車輪角加速度しきい値の算出を行うしきい値算出手段と、
前記しきい値算出手段が算出した車輪角加速度しきい値と測定して得たタイヤの車輪角加速度との比較結果と、前記制動摩擦係数取得手段が取得した制動摩擦係数とに基づいて、タイヤの摩擦状態を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とするタイヤの摩擦状態判定装置。
【請求項７】
前記請求項１〜６の何れか１項に記載のタイヤの摩擦状態判定装置を備えるＡＢＳ（Anti-lock Brake System)装置において、
前記判定手段がタイヤの摩擦状態が不安定であると判定した場合、ＡＢＳ制御として、当該タイヤの制動液圧を減圧することを特徴とすることを特徴とするＡＢＳ装置。
【請求項８】
前記請求項７記載のＡＢＳ装置を備え、左右のタイヤの制動液圧を制御して当該左右のタイヤに制動力差を発生させて車両の横滑りを制御するとともに、前記ＡＢＳ装置により当該タイヤの制動液圧を減圧することを特徴とする車両挙動制御装置。
【請求項９】
前記制動力差を発生させる左右のタイヤの摩擦状態を前記判定手段により判定する左右輪摩擦状態判定手段と、前記左右輪摩擦状態判定手段が左右の何れか一方のタイヤの摩擦状態が不安定であると判定した場合、前記ＡＢＳ装置により当該摩擦状態が不安定なタイヤの制動液圧を減圧する制動液圧減圧手段と、前記制動液圧減圧手段が減圧するタイヤとは反対側のタイヤの制動力を当該減圧するタイヤの制動力に一致させる制御をする制動力制御手段と、を備えることを特徴とする請求項８記載の車両挙動制御装置。
【請求項１０】
タイヤの摩擦状態の判定結果に基づいて、走行制御を行う自動車において、
タイヤの制動力及び駆動力のうちの少なくとも一方を制御して走行制御する走行制御手段と、  
路面とタイヤとの間の制動摩擦係数を取得する制動摩擦係数取得手段と、
タイヤの制動力を検出する制動力検出手段と、
車輪角加速度を取得する車輪角加速度取得手段と、
前記制動力検出手段が検出したタイヤの制動力に基づいて、車輪角加速度しきい値を算出するしきい値算出手段と、
前記車輪角加速度取得手段が取得した車輪角加速度と前記しきい値算出手段が算出した車輪角加速度しきい値とを比較する比較手段と、
前記制動摩擦係数取得手段が取得した制動摩擦係数と前記比較手段の比較結果とに基づいて、タイヤの摩擦状態を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする自動車。
【請求項１１】
前記走行制御手段は、前記走行制御として、前記判定手段の判定結果に基づいてＡＢＳ制御をするものであり、前記判定手段がタイヤの摩擦状態が不安定であると判定した場合、前記ＡＢＳ制御として、当該タイヤの制動液圧を減圧することを特徴とする請求項１０記載の自動車。
【請求項１２】
前記走行制御手段は、前記走行制御として、車両挙動制御により左右のタイヤに制動力差を発生させて車両の横滑りを制御するものであり、前記ＡＢＳ制御により当該タイヤの制動液圧を減圧することを特徴とする請求項１１記載の自動車。
【請求項１３】
路面とタイヤとの間の制動摩擦係数に基づいて、タイヤの摩擦状態を判定するタイヤの摩擦状態判定方法において、
制動摩擦係数及び車輪角加速度を取得するとともに、タイヤの制動力に基づいて、車体速度を変数として車輪角加速度しきい値を算出し、前記車輪角加速度と前記車輪角加速度しきい値とを比較し、その比較結果と前記制動摩擦係数とに基づいて、タイヤの摩擦状態を判定することを特徴とするタイヤの摩擦状態判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面とタイヤとの間の制動摩擦係数に基づいて、タイヤの摩擦状態を判定するタイヤの摩擦状態判定装置、ＡＢＳ装置、車両挙動制御装置及び自動車並びにタイヤの摩擦状態判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の制動性能を向上させるため、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System)装置が用いられている。
従来のＡＢＳ装置では、タイヤのスリップ率Ｓｋと制動摩擦係数μｋとの関係に基づき、制動摩擦係数μｋがより大きくなる領域で制動が行われるよう制御している。
具体的には、スリップ率Ｓｋと制動摩擦係数μｋとの関係において、安定領域ではスリップ率Ｓｋの増加と共に制動摩擦係数μｋが増加し、スリップ率Ｓｋがスリップ率限界値Ｓｐよりも大となる領域では、スリップ率Ｓｋの増加とともに制動摩擦係数μｋが減少するという特性に鑑み、従来のＡＢＳ装置では、スリップ率Ｓｋを監視し、スリップ率Ｓｋがスリップ率限界値Ｓｐを超過しないように、ブレーキ液圧（制動液圧）を減圧制御している。これにより、従来のＡＢＳ装置では、運転者が急ブレーキをかけた場合に、スリップ率Ｓｋをスリップ率限界値Ｓｐ近傍に保持して、最短の停止距離とすることを目指している（以下、この方式に基づくＡＢＳ装置を、スリップ率を用いたＡＢＳ装置という）。
【０００３】
ところが、スリップ率を用いたＡＢＳ装置では、スリップ率Ｓｋや、それに基づくスリップ率限界値Ｓｐを取得する必要があるが、正確なスリップ率Ｓｋを取得することは困難である。すなわち、スリップ率Ｓｋの算出には車体速度ｖを検出する必要があり、車輪速や前後Ｇセンサを用いて車体速度ｖを推定する現在の方法では、推定された車体速度ｖは一定の誤差を含むため、正確なスリップ率Ｓｋを算出することが困難である。なお、より正確な車体速度ｖを検出する他の装置を備えると、コストが増大することとなり現実的でない。
【０００４】
また、車体速度ｖからスリップ率Ｓｋを算出する前記手法の場合、制動摩擦係数μｋがピークとなるスリップ率限界値Ｓｐについても、正確な値を取得することは困難であり、制動摩擦係数μｋのピークが路面やタイヤの状況によって変動する状況下で、これらに適応して、正確なスリップ率限界値Ｓｐを取得することはより困難である。
このように、スリップ率Ｓｋやスリップ率限界値Ｓｐを正確に取得することができない結果、タイヤの不安定状態を適確に判定できず、目標とする制動性能に対し、実際の制動性能が低下することとなる。
【０００５】
そこで、非特許文献１記載の技術では、タイヤが発生する制動力をセンシングし、そのセンシング情報を利用することで、スリップ率を用いたＡＢＳ装置より高い制動性能を実現することとしている。
具体的には、非特許文献１記載の技術においては、測定した制動力と、車輪速の振る舞いを監視し、制動力から算出される制動摩擦係数μｋと車輪速ωｋそれぞれの変化率又は微分値（μｋ´、ωｋ´）がゼロ未満となるか否かに基づいて、タイヤの不安定状態を判定している。
【０００６】
このような手法によれば、タイヤの不安定状態の判定にスリップ率Ｓｋを用いないため、スリップ率Ｓｋの推定誤差の影響を受けず、そのため目標に対し、実際の制動性能が低下する程度を減少させることができる。
【非特許文献１】増田  洋司、鎌田  宗義、藤田  隆司，「路面とタイヤ間に作用する力の計測によるＡＢＳ制御」，学術講演会前刷集，自動車技術会，２００５年５月１８日，Ｎｏ７６−０５，ｐ１５−１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記非特許文献１記載の技術においては、車輪速ωの変化率を算出する過程で、前述のように車体速度ｖを正確に取得することが困難であることに鑑み、車体速度ｖの変化をゼロとみなすことにより条件式から車体速度ｖを消去している。すなわち、前記非特許文献１記載の技術では、制動制御時の車体速度ｖの変化がないものと仮定している。そのため、タイヤの不安定状態（タイヤの摩擦状態）を正確に判定できず、タイヤが実際には安定状態であるにもかかわらず、不安定状態であると判定してしまう可能性がある。
本発明の課題は、タイヤの摩擦状態をより正確に判定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、
路面とタイヤとの間の制動摩擦係数に基づいて、タイヤの摩擦状態を判定するタイヤの摩擦状態判定装置において、前記制動摩擦係数を取得する制動摩擦係数取得手段と、タイヤの制動力を検出する制動力検出手段と、車輪角加速度を取得する車輪角加速度取得手段と、前記制動力検出手段が検出したタイヤの制動力に基づいて、車輪角加速度しきい値を算出するしきい値算出手段と、前記車輪角加速度取得手段が取得した車輪角加速度と前記しきい値算出手段が算出した車輪角加速度しきい値とを比較する比較手段と、前記制動摩擦係数取得手段が取得した制動摩擦係数と前記比較手段の比較結果とに基づいて、タイヤの摩擦状態を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、
路面とタイヤとの間の制動摩擦係数に基づいて、タイヤの摩擦状態を判定するタイヤの摩擦状態判定装置において、前記制動摩擦係数を取得する制動摩擦係数取得手段と、タイヤの制動力を用いることで、車体速度に基づいた車輪角加速度しきい値の算出を行うしきい値算出手段と、前記しきい値算出手段が算出した車輪角加速度しきい値と測定して得たタイヤの車輪角加速度との比較結果と、前記制動摩擦係数取得手段が取得した制動摩擦係数とに基づいて、タイヤの摩擦状態を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、
タイヤの摩擦状態判定装置を備えるＡＢＳ（Anti-lock Brake System)装置において、前記判定手段がタイヤの摩擦状態が不安定であると判定した場合、ＡＢＳ制御として、当該タイヤの制動液圧を減圧することを特徴とする。
また、本発明は、
路面とタイヤとの間の制動摩擦係数に基づいて、タイヤの摩擦状態を判定するタイヤの摩擦状態判定方法において、制動摩擦係数及び車輪角加速度を取得するとともに、タイヤの制動力に基づいて、車体速度を変数として車輪角加速度しきい値を算出し、前記車輪角加速度と前記車輪角加速度しきい値とを比較し、その比較結果と前記制動摩擦係数とに基づいて、タイヤの摩擦状態を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タイヤの制動力により車輪角加速度しきい値を算出することとすることで、車体速度をゼロとすることなく、車体速度を変数としてタイヤの摩擦状態を判定することができる。すなわち、車体速度をも考慮してタイヤの摩擦状態を判定することができ、これにより、タイヤの摩擦状態の判定精度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】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
先ず第１の実施形態を説明する。
（構成）
図１及び図２は、本発明の第１の実施形態に係る車両の構成を示す。
図１に示すように、車両は、車輪１に装着された車輪角速度センサ２及び制動力センサ３と、演算処理部（プロセッサ）４とを備え、さらに図２に示すように、ブレーキペダル５と、マスタシリンダ６と、ブレーキペダル５とマスタシリンダ６とを繋ぐリンク７と、ＡＢＳアクチュエータ８と、油圧配管９と、ブレーキディスク１０と、ブレーキキャリパ１１とを備えている。
【００１３】
車輪角速度センサ２は、各車輪１に装着されている。車輪角速度センサ２では、車輪角速度（車輪回転角速度）ωｋを検出している。車輪角速度センサ２は、その検出値を演算処理部４に出力する。
ここで、車輪角速度ωｋに付しているｋは、前後左右の車輪の違いを示す。例えば、ｋ＝１は、左前輪を示し、ｋ＝２は、右前輪を示し、ｋ＝３は、左後輪を示し、ｋ＝４は、右後輪を示す、といったようにである。以下、この車輪角速度ω以外の値の場合でも同様とする。
制動力センサ３は、各車輪１に装着されている。制動力センサ３は、各車輪１の制動力Ｆｋを検出するためのセンサである。
【００１４】
図３及び図４は、歪みゲージを応用して構成した制動力センサ３を搭載したブレーキディスク１０及びブレーキキャリパ１１部分の構成を示す。図３は側面図であり、図４は正面図である。
図３及び図４において、アクスルハウジング２１によりブレーキキャリパ１１を支持しており、そのアクスルハウジング２１における支持点近傍に歪みゲージ２２を配置している。この歪みゲージ２２が制動力センサ３を構成する。
すなわち、このような構成において、タイヤに制動力が発生した場合、その制動力がブレーキディスク１０及びブレーキキャリパ１１を経由してアクスルハウジング２１に伝達される。その際、力の主要な伝達経路である、アクスルハウジング２１におけるブレーキキャリパ１１の支持点近傍が僅かに歪むから、歪みゲージ２２が、その歪みを検出する。歪みゲージ２２（制動力センサ３）は、その検出値を演算処理部４に出力する。
【００１５】
ブレーキペダル５は、リンク７によりマスタシリンダ６に接続されている。ブレーキペダル５への運転者の踏力は、リンク７を介してマスタシリンダ６に伝達されて、ここで増幅され、それにより発生した油圧（制動液圧）が油圧配管９を経由してブレーキキャリパ１１の油圧室（以下、キャリパ油圧室という。）に伝達される。
ブレーキキャリパ１１内の図示しないブレーキシューとブレーキディスク１０の摩擦力は、キャリパ油圧室の油圧（以下、キャリパ液圧という。）により変化し、その結果、ブレーキトルクが変化する。キャリパ液圧は、ＡＢＳアクチュエータ８により制御されており、ＡＢＳアクチュエータ８は、演算処理部４の指令により制御される。
【００１６】
ＡＢＳアクチュエータ８は、一般に用いられるものであり、キャリパ液圧（摩擦状態股又は制動状態）に関し次の３状態を選択できるようになっている。
（１）ノーマル状態：マスタシリンダ６とキャリパ油圧室を連通させる状態。すなわち、キャリパ液圧をマスタシリンダ液圧にする状態。
（２）減圧状態：マスタシリンダ６とキャリパ油圧室を繋ぐ油圧経路を遮断するとともに、キャリパ液圧を減圧する状態。
【００１７】
そして、演算処理部４が、ＡＢＳアクチュエータ８に制御信号ｃｏｍｋを出力して、このようなＡＢＳアクチュエータ８による状態を選択している。具体的には、演算処理部４が、制御信号ｃｏｍｋとしてｃｏｍｋ＝１を出力すると、ＡＢＳアクチュエータ８では、前記（１）ノーマル状態にし、演算処理部４が、制御信号ｃｏｍｋとしてｃｏｍｋ＝−１を出力すると、ＡＢＳアクチュエータ８では、前記（２）減圧状態にする。
【００１８】
次に、演算処理部４が制御信号ｃｏｍｋを出力するための構成及び処理を説明する。
図５は、演算処理部４のＡＢＳロジックを構成として示す概念図である。
図５に示すように、ＡＢＳロジックは大きく分けて２つに分かれており、状態判定部（状態遷移図）３１及びＡＢＳ制御部３２で構成されている。演算処理部４は、このＡＢＳロジックを各輪毎に備えている。
このような構成により、状態判定部３１がタイヤの摩擦状態（制動状態）を判定し、ＡＢＳ制御部３２が、状態判定部３１によるタイヤ摩擦状態の判定結果に基づいて、ＡＢＳ制御を行う（制御信号ｃｏｍｋを出力する）。以下にこれを詳述する。
【００１９】
図６は、状態判定部３１でタイヤの摩擦状態の判定に用いる状態遷移図を示す。
図６に示すように、状態遷移図は、各状態St_SUp_MUp，St_SDown_MDown，St_SUp_MDown，St_SDown_MUp（４つの四角枠で図示）と、これら各状態St_SUp_MUp，St_SDown_MDown，St_SUp_MDown，St_SDown_MUp間の遷移（遷移条件、第１〜第６遷移条件Ｔ１〜Ｔ６を付した矢印として図示）により構成されている。状態遷移図は、例えば、状態判定部３１の図示しない記憶手段にデータとして記憶されている。
【００２０】
図７は、各状態St_SUp_MUp，St_SDown_MDown，St_SUp_MDown，St_SDown_MUpを説明する図であり、スリップ率Ｓｋと制動摩擦係数μｋとの関係（μ−Ｓカーブ）を示す特性図である。
図７に矢印を付して示すように、状態St_SUp_MUpは、μ−Ｓカーブにおいて、スリップ率Ｓｋと制動摩擦係数μｋとが共に増加を示す状態であり、状態St_SDown_MDownは、μ−Ｓカーブにおいて、スリップ率Ｓｋと制動摩擦係数μｋとが共に減少を示す状態であり、状態St_SUp_MDownは、μ−Ｓカーブにおいて、スリップ率Ｓｋが増加を示す一方で、制動摩擦係数μｋが減少を示す状態であり、状態St_SDown_MUpは、μ−Ｓカーブにおいて、スリップ率Ｓｋが減少を示す一方で、制動摩擦係数μｋが増加を示す状態である。
【００２１】
そして、図６に示すように、各状態St_SUp_MUp，St_SDown_MDown，St_SUp_MDown，St_SDown_MUpは、下記（１）式に示す第１〜第６遷移条件Ｔ１〜Ｔ６に基づいて他の状態に遷移する。
第１遷移条件Ｔ１：μｋ´＜０かつωｋ´＜ωｔｈ´
第２遷移条件Ｔ２：μｋ´＜０
第３遷移条件Ｔ３：μｋ´＞０
第４遷移条件Ｔ４：μｋ´＜０かつωｋ´＜ωｔｈ´
第５遷移条件Ｔ５：μｋ´＞０
第６遷移条件Ｔ６：μｋ´＜０
・・・（１）
ここで、μｋ´は制動摩擦係数μｋの微分値であり、ωｋ´は車輪角速度ωｋの微分値（車輪角加速度、車輪回転角加速度）であり、ωｔｈ´は車輪角加速度しきい値である。状態判定部３１は、これらの値μｋ´，ωｋ´，ωｔｈ´に基づいて、第１〜第６遷移条件Ｔ１〜Ｔ６を判定しており、これら各値μｋ´，ωｋ´，ωｔｈ´を次のように算出している。
【００２２】
状態判定部３１は、車輪角速度センサ２が検出した車輪角速度ωｋを微分して、車輪角加速度ωｋ´を算出する。例えば、ノイズ対策のために、微分＋ローパスフィルタとする一般的な手法を用いて算出する。
図８は、車輪角加速度しきい値ωｔｈ´の算出手順を示す。
図８において、処理が開始されると、先ずステップＳ１において、状態判定部３１は、各輪１の制動力Ｆｋを読み込む。具体的には、状態判定部３１は、歪みゲージ２２（制動力センサ３）の検出値に基づいて、各輪１の制動力Ｆｋを算出する。
【００２３】
図９は、歪みゲージ２２の検出値（歪量）と制動力との関係を示す。例えば、状態判定部３１は、このような関係の特性図をテーブルとして図示しない記憶手段に保持しておき、このテーブルを用いて、歪みゲージ２２が実際に検出した歪量に対応する制動力Ｆｋを推定する（同図中の点線の矢印で示す手順で推定する）。
続いてステップＳ２において、状態判定部３１は、車体前後加速度を演算する。具体的には、下記（２）式に基づいて、車体前後加速度ｖ´を演算する。
【００２４】
【数１】
2007245766.tif 000003
【００２５】
ここで、ｍは想定される車両質量である。この車体前後加速度ｖ´は制動時（減速時）に負値となる。また、車体前後加速度ｖ´を車両前後センサを用いて計測することもできる。
続いてステップＳ３において、状態判定部３１は、車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を演算する。具体的には、下記（３）式により算出する。
ωｔｈ´＝（１−Ｓｐｔｈ）・ｖ´／ｒ  ・・・（３）
【００２６】
ここで、Ｓｐｔｈは、路面μに応じてピークの制動摩擦係数μｋを与えるスリップ率限界値Ｓｐについて、想定される最小の値である。例えば、「自動車用ＡＢＳの研究」（日本エービーエス株式会社著，山海堂，平成５年６月３０日，ｐ．４１）では、スリップ率限界値Ｓｐをλｏｐｔと表記しており、λｏｐｔが８〜３０％の範囲とされている。このようなことから、スリップ率限界値Ｓｐ（Ｓｐｔｈ）を例えば０．０８とする。また、ｒは車輪半径である。この車輪角加速度しきい値ωｔｈ´は、制動時（減速時）に負値となる。なお、ここで車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を得る理由は後で詳述する。
【００２７】
また、状態判定部３１は、次のように制動摩擦係数μｋの微分値μｋ´を算出する。
先ず、状態判定部３１は、制動力センサ３により得た制動力Ｆｋと各輪１の輪荷重Ｗｋを用いて、下記（４）式により制動摩擦係数μｋを算出する
μｋ＝Ｆｋ／Ｗｋ  ・・・（４）
ここで、車両静止状態の輪荷重と前後Ｇ（加速度）とから輪荷重Ｗｋを推定することが一般的である。前後ＧはＧセンサを用いても良いが、制動力Ｆｋの合計からも得ることができる。例えば、前記（２）式を用いれば、（２）式の左辺の車体前後加速度ｖ´が前後Ｇ相当になる。
このように、制動力センサ３により得た制動力Ｆに基づいて制動力摩擦係数μｋを算出しており、その制動力センサ３は、車輪角加速度しきい値ωｔｈ´の算出にも使用されているから、別途手段を設けることなく、制動力摩擦係数μｋを算出できるようになっている。
【００２８】
また、次のようにして輪荷重Ｗｋを算出することもできる。
制動時の車体に発生するモーメントの釣り合いから、下記（５）式が得られる。
２・ΔＷ・Ｌ＝ｍ・ｇ・Ｈ  ・・・（５）
ここで、ΔＷは、制動時の前２輪の輪荷重の増加分であり、又は制動時の後２輪の荷重の減少分であり、ｍは車両質量であり、ｇは重力加速度であり、Ｌはホイールベースであり、Ｈは車両重心高である。
そして、前記（５）式のΔＷを用いて、前輪及び後輪の輪荷重Ｗｋを下記（６）式により算出する。
前輪：Ｗｋ＝Ｗ０ｋ＋ΔＷ／２
後輪：Ｗｋ＝Ｗ０ｋ−ΔＷ／２
・・・（６）
ここで、Ｗ０ｋは車両静止時の輪荷重である。
【００２９】
このように前後輪に応じて輪荷重Ｗｋを算出し、この算出した輪荷重Ｗｋを用いて、前記（４）式により制動摩擦係数μｋを算出することもできる。
このように、前後輪の輪荷重Ｗｋを個別に算出し、その算出した輪荷重Ｗｋに基づいて制動力摩擦係数μｋを算出しており、前後輪で輪荷重Ｗｋが異なることを考慮して、制動力摩擦係数μｋを算出することができる。
【００３０】
そして、状態判定部３１は、以上の何れかの方法で算出した制動摩擦係数μｋを微分して、制動摩擦係数μｋの微分値μｋ´を算出する。例えば、ノイズ対策のために、微分＋ローパスフィルタとする一般的な手法を用いて算出する。
以上のようにして、状態判定部３１は、各値μｋ´，ωｋ´，ωｔｈ´を算出しており、その算出した各値μｋ´，ωｋ´，ωｔｈ´に基づいて、第１〜第６遷移条件Ｔ１〜Ｔ６を判定し、その結果得た第１〜第６遷移条件Ｔ１〜Ｔ６に基づいて、状態を遷移させる。
【００３１】
すなわち、図６によれば、現時点が状態St_SUp_MUpである場合において、第１遷移条件Ｔ１が成立すれば（Ｔ１＝１）、状態St_SUp_MDownに遷移し、また、第１遷移条件Ｔ１が不成立であり、かつ第２遷移条件Ｔ２が成立すれば（Ｔ１＝０かつＴ２＝１）、状態St_SDown_MDownに遷移する。また、現時点が状態St_SDown_MDownである場合において、第４遷移条件Ｔ４が成立すれば（Ｔ４＝１）、状態St_SUp_MDownに遷移し、また、第４遷移条件Ｔ４が不成立であり、かつ第３遷移条件Ｔ３が成立すれば（Ｔ４＝０かつＴ３＝１）、状態St_SUp_MUpに遷移する。また、現時点が状態St_SUp_MDownである場合において、第５遷移条件Ｔ５が成立すれば（Ｔ５＝１）、状態St_SDown_MUpに遷移する。また、現時点が状態St_SDown_MUpである場合において、第６遷移条件Ｔ６が成立すれば（Ｔ６＝１）、状態St_SDown_MDownに遷移する。
【００３２】
また、状態判定部３１は、実際の処理では、初期値をSt_SUp_MUpとして、各処理時刻で１つの状態をとるように状態変数stｋを変化させていく。例えば、下記（７）式で与えられる最初の状態変数stｋから遷移条件に基づいて他の状態に変化させていく。
stｋ＝St_SUp_MUp  ・・・（７）
そして、離散時間（処理時刻毎）で状態遷移していき、各処理時刻で現在のいずれかの状態を起点とする単数又は複数の矢印に付される遷移条件をチェックして、満たされる遷移条件（矢印）が当該現在の状態に存在する場合、当該現在の状態から矢印で結ばれた状態に遷移させる。例えば、ある処理時刻で、現在の状態がSt_SUp_MUpとなり、その次の処理時刻で、第１遷移条件Ｔ１が成立すれば（Ｔ１＝１）、状態変数stｋは、下記（８）式に示す状態に更新される。
stｋ＝St_SUp_MDown  ・・・（８）
【００３３】
なお、現在の状態で、満たされる遷移条件（矢印）が存在しない場合、状態変数stｋは変わらず、そのまま次の処理時刻まで維持される。
状態判定部３１は、以上のように得ている状態遷移（状態変数stｋ）をＡＢＳ制御部３２に出力する。
ＡＢＳ制御部３２は、前記状態判定部３１で得た状態変数stｋに基づいて、ブレーキ液圧を昇圧又は減圧するための制御信号ｃｏｍｋを決定し、その決定した制御信号ｃｏｍｋをＡＢＳアクチュエータ８に出力する。
【００３４】
図１０は、ＡＢＳ制御部３２の処理手順を示す。
図１０において、処理が開始されると、先ずステップＳ１１において、ＡＢＳ制御部３２は、状態遷移部３１が得ている状態変数stｋが状態St_SUp_MUp、又は状態変数stｋが状態St_SDown_MDownか否かを判定する。ここで、ＡＢＳ制御部３２は、状態変数stｋが状態St_SUp_MUpの場合、又は状態変数stｋが状態St_SDown_MDownの場合（stｋ＝St_SUp_MUp又はstｋ＝St_SDown_MDown）、ステップＳ１２に進み、そうでない場合、ステップＳ１３に進む。
【００３５】
ステップＳ１２では、ＡＢＳ制御部３２は、制御信号ｃｏｍｋ＝１をＡＢＳアクチュエータ８に出力する。そして、前記ステップＳ１１から再び処理を開始する。ここで、ＡＢＳアクチュエータ８では、入力される制御信号ｃｏｍｋ＝１により、キャリパ液圧を前記（１）ノーマル状態にする。
ステップＳ１３では、ＡＢＳ制御部３２は、制御信号ｃｏｍｋ＝−１をＡＢＳアクチュエータ８に出力する。そして、前記ステップＳ１１から再び処理を開始する。ここで、ＡＢＳアクチュエータ８では、入力される制御信号ｃｏｍｋ＝−１により、キャリパ液圧を前記（２）減圧状態にする。
【００３６】
（動作）
次に動作を説明する。
演算処理部４には、各輪１に備えられる車輪角速度センサ２及び制動力センサ３からの検出値が入力されている。そして、演算処理部４の状態判定部３１が、その運転者が急ブレーキをかけている期間中、車輪角速度センサ２及び制動力センサ３からの検出値に基づいて、制動摩擦係数μｋの微分値μｋ´、車輪角速度ωｋの微分値ωｋ´及び車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を算出して、その算出した各値μｋ´，ωｋ´，ωｔｈ´に基づいて状態変数stｋを得る。
【００３７】
その一方で、ＡＢＳ制御部３２では、状態遷移部３１が得ている状態変数stｋが状態St_SUp_MUp、又は状態変数stｋがSt_SDown_MDownの場合、制御信号ｃｏｍｋ＝１をＡＢＳアクチュエータ８に出力する（前記ステップＳ１１の判定で“Ｙｅｓ”の場合、ステップＳ１２）。また、ＡＢＳ制御部３２では、状態変数stｋが状態St_SUp_MUpではなく、かつ状態変数stｋが状態St_SDown_MDownでもない場合、制御信号ｃｏｍｋ＝−１をＡＢＳアクチュエータ８に出力する（前記ステップＳ１１の判定で“Ｎｏ”の場合、ステップＳ１３）。ＡＢＳアクチュエータ８では、制御信号ｃｏｍｋ＝１が入力された場合、キャリパ液圧を前記（１）ノーマル状態にし、ＡＢＳアクチュエータ８では、制御信号ｃｏｍｋ＝−１が入力された場合、キャリパ液圧を前記（２）減圧状態にする。
【００３８】
これにより、運転者が急ブレーキをかけると、ＡＢＳ制御が作動して、状態変数stｋが状態St_SUp_MUpではなく、かつ状態変数stｋが状態St_SDown_MDownでもなくなると、制御信号ｃｏｍｋ＝−１がＡＢＳアクチュエータ８に出力されて、キャリパ液圧が減圧される。そして、キャリパ液圧が減圧されて、状態変数stｋが状態St_SUp_MUp、又は状態変数stｋがSt_SDown_MDownとなると、制御信号ｃｏｍｋ＝１がＡＢＳアクチュエータ８に出力されて、キャリパ液圧が運転者のブレーキペダルの踏力に応じた大きさになる。この結果、運転者が例えばフルブレーキを維持しているような状況下では、制動摩擦係数μｋは、ピーク値近傍に維持される（収束する）。
【００３９】
（作用）
次に作用を説明する。
状態変数stｋが状態St_SUp_MUpではなく、かつ状態変数stｋが状態St_SDown_MDownでもなくなると、すなわち、状態変数stｋが状態St_SUp_MDown又はSt_SDown_MUpになると、タイヤの摩擦状態が不安定な状態であるとして、ＡＢＳ制御では、減圧制御する。ここで、状態変数stｋが状態St_SUp_MUp又は状態St_SDown_MDownであった後に、第１遷移条件Ｔ１又は第４遷移条件Ｔ４を満たす場合には、状態変数stｋが状態St_SUp_MDownに遷移したとして、すなわち、タイヤの摩擦状態が安定した状態から不安定な状態に遷移したとして、ＡＢＳ制御により、減圧制御している。
【００４０】
このように、第１遷移条件Ｔ１及び第４遷移条件Ｔ４が、タイヤの摩擦状態が安定した状態（状態St_SUp_MUp又は状態St_SDown_MDown）から不安定な状態（状態St_SUp_MDown）に遷移する場合の条件（不安定判定式）になっており、この第１遷移条件Ｔ１及び第４遷移条件Ｔ４では、下記（９）式に示す条件になっている。
μｋ´＜０かつωｋ´＜ωｔｈ´  ・・・（９）
【００４１】
以下に、この（９）式が、従来から有効とされている不安定判定式の十分条件であることを説明する。
先ず、従来から有効とされている制動摩擦係数μｋとスリップ率Ｓｋとによる不安定判定式では、タイヤの摩擦状態が安定した状態から不安定な状態に遷移した場合、制動摩擦係数μｋが減少すると、スリップ率Ｓｋが増加するようになる（下記（１０）式参照）。
μｋ´＜０かつＳｋ´＞０  ・・・（１０）
【００４２】
このような前提の下、前記（９）式の第１式（μｋ´＜０）と、前記（１０）式の第１式（μｋ´＜０）とは同じであるから、（９）式の第２式（ωｋ´＜ωｔｈ´）が前記（１０）式の第２式（Ｓｋ´＞０）の十分条件であることを言及して説明する。ここで、一般的には、Ｘ⇒Ｙ（ＸならばＹ）のとき、ＸをＹの十分条件という表記がなされる。このような表記によれば、以下では、（９）式⇒（１０）式を証明する。
【００４３】
先ず、車輪ｋのスリップ率Ｓｋは、一般的に下記（１１）式で定義される。
Ｓｋ＝１−ｒ・ωｋ／ｖ  ・・・（１１）
そして、前記（１１）式の両辺を微分し、その微分した式と前記（１０）式との関係から、下記（１２）式を得ることができる。
Ｓｋ´＝−ｒ・（ωｋ´・ｖ−ωｋ・ｖ´）／ｖ２＞０  ・・・（１２）
さらに、この（１２）式に基づいて、下記（１３）式を得ることができる。
−ｒ・（ωｋ´・ｖ−ωｋ・ｖ´）／ｖ２＞０  ・・・（１３）
【００４４】
そして、この（１３）式と前記（１１）式とから、下記（１４）式を得ることができる。
ωｋ´＜（１−Ｓｋ）・ｖ´／ｒ  ・・・（１４）
ここで、ωｋ´がこの（１４）式の右辺で考えられ得る最小値よりも小さければ、この（１４）式は満たされることになる。このようなことから、（１４）式の右辺について検討すると、ｒは車輪半径であり正値であり、ｖ´は制動中であるから負値であり、スリップ率Ｓｋは０以上で１以下の値になるので、スリップ率Ｓｋが小さくなるほど、（１４）式の右辺は小さくなる。
【００４５】
また、タイヤの摩擦状態が安定した状態から不安定な状態に遷移する場合、スリップ率Ｓｋは、ピークの制動摩擦係数μｋを得るときの値になるので、そのピークの制動摩擦係数μｋを得るときのスリップ率Ｓｋのうち、想定される最小の値をＳｐｔｈとすると、下記（１５）式が成立する。
ωｋ´＜（１−Ｓｐｔｈ）・ｖ´／ｒ＝ωｔｈ´    ・・・（１５）
ここで、Ｓｐｔｈは、前述したように例えば０．０８である。
【００４６】
この（１５）式により、前記（９）式がタイヤの摩擦状態が安定した状態から不安定の状態になるときの判定するための十分条件であるとの結論を得ることができる。
なお、前記Ｓｐｔｈを０として車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を算出し（ωｔｈ´＝ｖ´／ｒ）、この車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を用いた（９）式により、タイヤの摩擦状態を判定することもできる。
【００４７】
また、前記非特許文献１では、前記（１２）式において、車体速度ｖの変化率を０と近似している。これにより、車体速度ｖの微分値ｖ´を０と仮定して、下記（１６）式を得ているのである。
−ｒ・（ωｋ´・ｖ）／ｖ２）＞０
ωｋ´＜０
・・・（１６）
そして、この（１６）式と前記（１０）式とから、タイヤの摩擦状態が安定した状態から不安定な状態に遷移した場合の判定式として、下記（１７）式を得ている。
μｋ´＜０かつωｋ´＜０  ・・・（１７）
そして、ＡＢＳ制御では、この（１７）式による判定を行い、ブレーキのキャリパ液圧を制御している。
【００４８】
なお、この従来例の（１７）式を前記（１）式の形式で示すと、下記（１８）式のようになる。
第１遷移条件Ｔ１：μｋ´＜０かつωｋ´＜０
第２遷移条件Ｔ２：μｋ´＜０
第３遷移条件Ｔ３：μｋ´＞０
第４遷移条件Ｔ４：μｋ´＜０かつωｋ´＜０
第５遷移条件Ｔ５：μｋ´＞０
第６遷移条件Ｔ６：μｋ´＜０
・・・（１８）
【００４９】
以上のように、（９）式では、タイヤの摩擦状態の不安定判定を車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を用いて行っており、車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を車体速度ｖの微分値（車体前後加速度）ｖ´を用いて算出している。具体的には、制動力センサ３を用いて検出した制動力Ｆに基づいて、前記（２）式により車体前後加速度ｖ´を算出し、その算出した車体前後加速度ｖ´を用いて、車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を算出している。これにより、制動力センサ３を備えて車体前後加速度ｖ´を算出することで、車体速度ｖを変数としたタイヤの摩擦状態の判定を実現している。このように、車体速度ｖを変数としてタイヤの摩擦状態を判定することで、タイヤの摩擦状態の判定精度を向上させることができる。
【００５０】
また、前述のように、前記Ｓｐｔｈを０として車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を算出し（ωｔｈ´＝ｖ´／ｒ）、この車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を用いた（９）式により、タイヤの摩擦状態を判定している。このように前記Ｓｐｔｈを０として、タイヤの摩擦状態を判定することで、タイヤの摩擦状態の判定のための演算負荷を少なくできる。
また、前述のように、前記（９）式によるタイヤの摩擦状態の不安定判定を用いて、ＡＢＳ制御をしている。これにより、ＡＢＳ制御でもタイヤの摩擦状態が不安定になったことを適切に判定でき、減速制御できるようになる。
【００５１】
ここで、図１１〜図１４は、前記（９）式を用いた不安定判定の精度を検証するために得たシミュレーション結果を示す。
図１１〜図１４は、車輪速度ｒ・ωｋ（同図中、実線の値）及び車体速度ｖ（同図中、点線の値）の応答特性を示しており、ここで、図１１は、従来における理想の判定条件（前記（１０）式）でＡＢＳ制御を行った結果であり、図１２は、従来例である前記（１７）式を用いてＡＢＳ制御を行った結果であり、図１３は、前記シミュレーション条件の下、前記（９）式を用いてＡＢＳ制御を行った結果である。
【００５２】
なお、このシミュレーションでは、その条件を、ピークの制動摩擦係数μｋを与えるスリップ率Ｓｐを０．３とし、車輪角加速度しきい値ωｔｈ´の設定に必要なスリップ率ｐｔｈを０．０８としている。
先ず、図１１と図１２とを比較してわかるように、従来例である前記（１７）式を用いてＡＢＳ制御を行ったとき、車輪速度ｒ・ωｋの振動が激しくなる。これは、タイヤの摩擦状態の不安定判定において、安定した状態であるとする判定結果と、不安定な状態であるとする判定結果とが頻繁に切り替わる結果である。
【００５３】
また、図１１と図１３とを比較すると、従来における理想の判定条件でＡＢＳ制御を行ったときと、前記（９）式を用いてＡＢＳ制御を行ったときとで、車輪速度ｒ・ωｋの応答波形がほぼ等しくなる。この結果からも前記（９）式が前記（１０）式の十分条件になることがわかる。
なお、図１４には、前記（９）式においてスリップ率Ｓｐｔｈを０とした場合のシミュレーション結果を示す。
【００５４】
この図１４と図１１とを比較してもわかるように、従来における理想の判定条件でＡＢＳ制御を行ったときと、スリップ率ｐｔｈを０として前記（９）式を用いてＡＢＳ制御を行ったときとで、車輪速度ｒ・ωｋの応答波形がほぼ等しくなる。
なお、以上の第１の実施形態の説明において、状態判定部３１による制動摩擦係数μの算出処理は、制動摩擦係数を取得する制動摩擦係数取得手段を実現しており、制動力センサ３、より具体的には歪みゲージ２２は、タイヤの制動力を検出する制動力検出手段を実現しており、状態判定部３１による車輪角加速度ωの算出処理（ステップＳ２の処理）は、車輪角加速度を取得する車輪角加速度取得手段を実現しており、  状態判定部３１の車輪角加速度しきい値ωｔｈ´の算出処理（ステップＳ３の処理）は、前記制動力検出手段が検出したタイヤの制動力に基づいて、車輪角加速度しきい値を算出するしきい値算出手段を実現しており、ＡＢＳ制御部３２のステップＳ１１の処理（（９）式による処理）は、前記車輪角加速度取得手段が取得した車輪角加速度と前記しきい値算出手段が算出した車輪角加速度しきい値とを比較する比較手段と、前記制動摩擦係数取得手段が取得した制動摩擦係数と前記比較手段の比較結果とに基づいて、タイヤの摩擦状態を判定する判定手段とを実現している。
また、ＡＢＳ制御部３２は、タイヤの制動力及び駆動力のうちの少なくとも一方を制御して走行制御する走行制御手段を実現している。  
【００５５】
（効果）
（１）制動摩擦係数を取得する制動摩擦係数取得手段と、タイヤの制動力を検出する制動力検出手段と、車輪角加速度を取得する車輪角加速度取得手段と、前記制動力検出手段が検出したタイヤの制動力に基づいて、車輪角加速度しきい値を算出するしきい値算出手段と、前記車輪角加速度取得手段が取得した車輪角加速度と前記しきい値算出手段が算出した車輪角加速度しきい値とを比較する比較手段と、前記制動摩擦係数取得手段が取得した制動摩擦係数と前記比較手段の比較結果とに基づいて、タイヤの摩擦状態を判定する判定手段と、を備える。これにより、タイヤの摩擦状態の不安定判定に車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を用いることで、車体速度ｖをゼロにするようなことなく、タイヤの摩擦状態の不安定判定ができる。これにより、タイヤの摩擦状態の判定精度を向上させることができる。
【００５６】
（２）前記しきい値算出手段は、路面μに応じて制動摩擦係数の極大値を与えるスリップ率が変化するもので、その変化する制動摩擦係数の極大値を与えるスリップ率のうち、最小値となるスリップ率をＳｐｔｈ、前記車体速度の微分値をｖ´、タイヤの半径をｒとして、車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を、
ωｔｈ´＝（１−Ｓｐｔｈ）・ｖ´／ｒ
として算出し、前記判定手段は、タイヤの車輪角加速度をω´、前記制動摩擦係数取得手段が取得した制動摩擦係数の微分値をμ´として、前記しきい値算出手段が算出した前記車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を用いて、
μ´＜０かつω´＜ωｔｈ´
を満たす場合、当該タイヤの摩擦状態が不安定であると判定する。これにより、車体速度の微分値ｖ´を変数として車輪角加速度しきい値ωｔｈ´を算出することで、車体速度の微分値ｖ´、すなわち車体速度を変数としてタイヤの摩擦状態の不安定判定ができる。これにより、タイヤの摩擦状態の判定精度を向上させることができる。
【００５７】
（３）前記制動力検出手段により各タイヤの制動力を検出しており、車両質量をｍ、前記制動力検出手段が検出した各タイヤの制動力をＦとして、前記車体速度の微分値ｖ´を、
【００５８】
【数２】
2007245766.tif 000004
として算出する。このように、制動力検出手段を備えて車体速度の微分値ｖ´を算出することで、車体速度の微分値ｖ´、すなわち車体速度を変数としたタイヤの摩擦状態の判定を実現できる。
【００５９】
（４）前記判定手段は、前記Ｓｐｔｈを０にして、前記タイヤの摩擦状態を判定する。このようにＳｐｔｈを０として、タイヤの摩擦状態を判定することで、タイヤの摩擦状態の判定のための演算負荷を少なくできる。
【００６０】
（５）車両質量をｍ、重力加速度をｇ、車両重心高をＨ、ホイールベースをＬとして、制動による前輪の輪荷重の増加分ΔＷを、
ΔＷ＝ｍ・ｇ・Ｈ／Ｌ
として算出し、車両静止時の輪荷重をＷ０として、前記輪荷重の増加分ΔＷを用いて、前輪の輪荷重を、
Ｗ＝Ｗ０＋ΔＷ／２
とし、後輪の輪荷重を、
Ｗ＝Ｗ０−ΔＷ／２
として算出し、前記制動力検出手段が検出した制動力をＦとして、前記制動摩擦係数取得手段は、前後輪に応じた前記輪荷重Ｗを用いて、当該前後輪に応じた制動摩擦係数μを、
μ＝Ｆ／Ｗ
として取得する。これにより、前後輪で輪荷重Ｗが異なることを考慮して、制動力摩擦係数μを算出できる。また、車輪角加速度しきい値ωｔｈ´の算出に使用する制動力検出手段を用いて制動力摩擦係数μを算出しているから、別途手段を設けることなく、制動力摩擦係数μを算出できる。
【００６１】
（６）タイヤの摩擦状態判定装置を備えるＡＢＳ（Anti-lock Brake System)装置において、前記判定手段がタイヤの摩擦状態が不安定であると判定した場合、ＡＢＳ制御として、当該タイヤの制動液圧を減圧する。これにより、ＡＢＳ制御において、タイヤの摩擦状態が不安定になったことを適切に判定でき、制動液圧を減速制御できるようになる。
【００６２】
（第２の実施形態）
（構成）
次に第２の実施形態を説明する。
前記第１の実施形態では、タイヤの摩擦状態の不安定判定の判定結果に基づいて、ＡＢＳ制御を行っている。これに対して、第２の実施形態では、ＶＤＣ（VehicleDynamics Control）に、そのようにタイヤの摩擦状態の不安定判定に基づいて行うＡＢＳ制御を適用している。
ＶＤＣは、車両の横滑りを自動的に制御するシステムであり、例えば、滑りやすい路面に車両が進入したときなど、前後車輪の横滑り（スピン）しそうな状態をヨーレイトセンサ等が感知すると、自動的に制動制御とエンジン出力制御とを行い、車両の安定性を向上させる車両挙動制御である。
【００６３】
図１５は、第２の実施形態における演算処理部４の処理手順を示す。
図１５において、処理が開始されると、先ずステップＳ２１において、演算処理部４は、第１の実施形態と同様な処理により、摩擦状態が不安定なタイヤが存在するか否かを判定する。すなわち、前記図１０に示すように、演算処理部４（ＡＢＳ制御部３２）が、状態遷移部３１が得ている状態変数stｋが状態St_SUp_MUp、又は状態変数stｋがSt_SDown_MDownか否かを判定する（前記ステップＳ１１）。ここでは特に左右２輪について判定を行い、左右２輪のうち、何れか一方のタイヤの摩擦状態が不安定な状態になっているか否かを判定する。
【００６４】
ここで、演算処理部４（ＡＢＳ制御部３２）は、左右２輪のうちの何れか一方のタイヤについて、状態変数stｋが状態St_SUp_MUpの場合、又は状態変数stｋが状態St_SDown_MDownの場合（stｋ＝St_SUp_MUp又はstｋ＝St_SDown_MDown）、当該タイヤの摩擦状態が安定した状態であると判定する。この判定により、演算処理部４は、摩擦状態が不安定なタイヤが存在する場合、ステップＳ２２に進み、摩擦状態が不安定なタイヤが存在しない場合、ステップＳ２５に進む。
【００６５】
ステップＳ２２では、演算処理部４（ＡＢＳ制御部３２）は、前記第１の実施形態と同様な処理により、摩擦状態が不安定なタイヤについてＡＢＳ制御を行う。すなわち、前記図１０に示すように、ＡＢＳ制御部３２により、摩擦状態が不安定なタイヤのＡＢＳアクチュエータ８に制御信号ｃｏｍｋ＝−１を出力する（前記ステップＳ１１、ステップＳ１３）。そして、ステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３では、演算処理部４は、摩擦状態が不安定なタイヤの制動力及び当該タイヤと反対側（摩擦状態が安定した状態）のタイヤの制動力を制動力センサ３により検出する。そして、ステップＳ２４に進む。ここで、摩擦状態が不安定なタイヤが右前のタイヤとすれば、それと反対側のタイヤとは、左前のタイヤになる。
【００６６】
ステップＳ２４では、演算処理部４は、反対側のタイヤの制動力を制御する。この制動力の制御では、前記ステップＳ２３で検出した左右輪の制動力に基づいて、反対側のタイヤの制動力を不安定なタイヤの制動力に一致するように、反対側のタイヤの制動力を制御する。すなわち、前記ステップＳ２２では、摩擦状態が不安定なタイヤについてＡＢＳ制御により、キャリパ液圧を減圧しているから（ｃｏｍｋ＝−１）、制動力が減少しており、その減少した制動力に一致するように、当該タイヤと反対側のタイヤの制動力を制御する。例えばフィードバック制御により次のように制動力を制御する。
【００６７】
ここで、摩擦状態が不安定なタイヤの制動力をＦｘｕとし、それとは反対側のタイヤの制動力をＦｘｓとした場合、以下のように制御する。
Ｆｘｓ＞Ｆｘｕであれば、反対側のタイヤのキャリパ液圧を前記（２）減圧状態にする。これにより、反対側のタイヤのキャリパ液圧が降圧されて、当該タイヤの制動力Ｆｘｓが不安定なタイヤの制動力Ｆｘｕに一致するようになる。
【００６８】
また、Ｆｘｓ＝Ｆｘｕであれば、反対側のタイヤのキャリパ液圧を中立状態にする。ここで、中立状態とは、キャリパ油圧室を外部から遮断する状態、すなわち、キャリパ液圧を一定に維持する状態である。これにより、反対側のタイヤのキャリパ液圧は維持されて、当該タイヤの制動力Ｆｘｓが不安定なタイヤの制動力Ｆｘｕに一致するようになる。
また、Ｆｘｓ＜Ｆｘｕであれば、反対側のタイヤのキャリパ液圧を前記（１）ノーマル状態にする。これにより、反対側のタイヤのキャリパ液圧が昇圧されて、当該タイヤの制動力Ｆｘｓが不安定なタイヤの制動力Ｆｘｕに一致するようになる。
そして、当該図１５に示す処理を終了する。
一方、前記ステップＳ２１で摩擦状態が不安定なタイヤが存在しないと判定した場合に進むステップＳ２５では、演算処理部４は、制動力を前記（１）ノーマル状態にする。そして、前記ステップＳ２１から再び処理を開始する。
【００６９】
（動作）
次に動作を説明する。
滑りやすい路面に進入したときなど、前後車輪の横滑り（スピン）しそうな状態をヨーレイトセンサ等が感知すると、ＶＤＣにより、自動的に制動制御とエンジン出力制御とが作動する。
そして、演算処理部４は、ＶＤＣにより制動制御されている左右２輪のうちの何れか一方のタイヤの摩擦状態が不安定な状態であると判定すると、前記第１の実施形態と同様な処理により、当該摩擦状態が不安定なタイヤについてＡＢＳ制御を行う（前記ステップＳ２１、ステップＳ２２）。
【００７０】
このとき、演算処理部４は、左右２輪の制動力を制動力センサ３により検出し、その検出した左右輪の制動力に基づいて、反対側（摩擦状態が安定した方）のタイヤの制動力が不安定なタイヤの制動力に一致するように、当該反対側のタイヤの制動力を制御する。すなわち、ＡＢＳ制御により減圧制御されているタイヤの制動力に一致するように、当該タイヤと反対側のタイヤの制動力を制御する（前記ステップＳ２３、ステップＳ２４）。
【００７１】
（作用）
次に作用を説明する。
ＶＤＣにより制動制御されている左右２輪のうちの何れか一方のタイヤの摩擦状態が不安定な状態であると判定すると、当該摩擦状態が不安定なタイヤについてＡＢＳ制御が行われることで、当該タイヤのキャリパ液圧が減圧されるから、当該タイヤの摩擦状態は不安定な状態から安定した状態に遷移する。
また、このように左右２輪のうちの何れか一方のタイヤの摩擦状態が不安定であるとしてＡＢＳ制御によりキャリパ液圧を減圧した場合、場合によっては、左右２輪の制動力差が増加して、ヨーレイトが増加してしまう場合がある。しかし、当該キャリパ液圧を減圧したタイヤの制動力に当該タイヤとは反対側のタイヤの制動力を一致するようにすることで、そのように制動力差が増加してしまうことを防止して、不要に車両にヨーレイトが発生してしまうのを防止できる。
【００７２】
なお、前記第１及び第２の実施形態では、ＡＢＳ制御やＶＤＣでタイヤの摩擦状態の不安定判定をしているが、タイヤの摩擦状態の不安定判定を、ＡＢＳ制御やＶＤＣ以外の走行制御に用いることもできる。
ここで、従来例と本発明とについて効果を比較する。
ここでは、シミュレーションによる比較結果を示し、シミュレーションの条件を、直進制動することとし、μスプリット路面（左右の路面摩擦係数が異なる路面）を走行することとしている。
【００７３】
図１６及び図１７は、前記シミュレーションの条件の下、所定時間（例えば１秒）走行したときの車両のヨーレイト応答を示す。図１６は、本発明（第２の実施形態）を適用した結果を示し、図１７は、図１６との比較のために得た、従来のＶＤＣ（従来例）の結果を示す。
ここで、車両の特性を表すモデルへの入力（例えば諸条件等の入力）によりヨーレイト予測値を算出している。モデルによる算出手法として、２輪モデルを用いて、この２輪モデルに諸条件として操舵角及び車速を入力することで、ヨーレイト予測値を算出している。また、この実施例のシミュレーションでは、条件を直進制動としているので、ヨーレイト予測値は０になる。このようなことから、図１６及び図１７において、ヨーレイトが０となる位置が、ヨーレイト予測値となるから、ヨーレイトの値そのものが、ヨーレイト予想値との偏差になる。また、従来のＶＤＣでは、ヨーレイトとヨーレイト予想値との偏差が所定値（例えば１０ｄｅｇ／ｓｅｃ）以上になることをもってスピンしていると判定している。
【００７４】
図１６と図１７とを比較してもわかるように、本発明を適用した方（図１６）のヨーレイトが、従来例のものよりも小さくなる。すなわち、本発明を適用することで、スピンしないように改善される。
前述したように、従来のＶＤＣでは、ヨーレイトとヨーレイト予想値との偏差が所定値以上になることをもってスピンしていると判定している。これは、スピンの開始直後はヨーレイトは小さい状態であるが、だからといってスピン判定のための前記所定値を小さい値に設定すると、センサノイズ等によりＶＤＣが誤作動（スピンを誤判定）してしまう。このようなことから、前記所定値を小さい値に設定することは困難であるから、前記所定値を例えば１０ｄｅｇ／ｓｅｃといったように多少大きい値に設定している。しかし、このような所定値でスピンを判定しているから、ＶＤＣにより制御対象とするヨーレイトがもともと大きくなってしまう。また、図１７に示すように、ヨーレイト応答の初期には、遅れ（判定や制御の遅れ）により、さらに車両に発生するヨーレイトが大きくなってしまう。また、ヨーレイトの微分を用いる手法も考えられるが、一般に微分はノイズを増加させ、誤作動の原因となり、実用的ではない。
【００７５】
これに対して、図１６に示すように、ヨーレイト応答の初期に、遅れ（判定や制御の遅れ）により、ヨーレイトが発生するものの、本発明を適用することで、摩擦状態が不安定なタイヤを判定し、当該タイヤをＡＢＳ制御することで、車両に発生するヨーレイトを抑え、的確にスピンの発生を抑制することができる。
また、前記第２の実施形態の説明において、演算処理部４のステップＳ２１の処理は、前記制動力差を発生させる左右のタイヤの摩擦状態を前記判定手段により判定する左右輪摩擦状態判定手段を実現しており、演算処理部４（ＡＢＳ制御部３２）のステップＳ２２の処理は、前記左右輪摩擦状態判定手段が左右の何れか一方のタイヤの摩擦状態が不安定であると判定した場合、ＡＢＳ装置により当該摩擦状態が不安定なタイヤの制動液圧を減圧する制動液圧減圧手段を実現しており、演算処理部４のステップＳ２３及びステップＳ２４の処理は、前記制動液圧減圧手段が減圧するタイヤとは反対側のタイヤの制動力を当該減圧するタイヤの制動力に一致させる制御をする制動力制御手段を実現している。
また、演算処理部４によるＶＤＣは、タイヤの制動力及び駆動力のうちの少なくとも一方を制御して走行制御する走行制御手段を実現している。  
【００７６】
（効果）
（１）ＡＢＳ装置を備え、左右のタイヤの制動液圧を制御して当該左右のタイヤに制動力差を発生させて車両の横滑りを制御するとともに、前記ＡＢＳ装置により当該タイヤの制動液圧を減圧する。これにより、車両の横滑りを制御するために、タイヤを制動制御する場合に、そのタイヤの摩擦状態を適切なものにすることができる。
【００７７】
（２）前記制動力差を発生させる左右のタイヤの摩擦状態を前記判定手段により判定する左右輪摩擦状態判定手段と、前記左右輪摩擦状態判定手段が左右の何れか一方のタイヤの摩擦状態が不安定であると判定した場合、前記ＡＢＳ装置により当該摩擦状態が不安定なタイヤの制動液圧を減圧する制動液圧減圧手段と、前記制動液圧減圧手段が減圧するタイヤとは反対側のタイヤの制動力を当該減圧するタイヤの制動力に一致させる制御をする制動力制御手段と、を備える。これにより、左右輪で制動力差が増加してしまうことを防止して、不要に車両にヨーレイトが発生してしまうのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る車両の構成を示す他の図である。
【図３】制動力センサである歪みゲージを搭載したブレーキディスク及びブレーキキャリパ部分の構成を示す側面図である。
【図４】制動力センサである歪みゲージを搭載したブレーキディスク及びブレーキキャリパ部分の構成を示す正面図である。
【図５】演算諸処理部のロジック構成を示すブロック図である。
【図６】状態遷移図を示す図である。
【図７】各状態St_SUp_MUp，St_SDown_MDown，St_SUp_MDown，St_SDown_MUpを説明する図である。
【図８】車輪角加速度しきい値ωｔｈ´の算出手順を示すフローチャートである。
【図９】歪みゲージの検出値（歪量）と制動力との関係を示す特性図である。
【図１０】ＡＢＳ制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】従来における理想の判定条件（前記（１０）式）でＡＢＳ制御を行った場合の、車輪速度ｒ・ωｋ及び車体速度ｖの応答特性を示す特性図である。
【図１２】従来例である（１７）式を用いてＡＢＳ制御を行った場合の、車輪速度ｒ・ωｋ及び車体速度ｖの応答特性を示す特性図である。
【図１３】（９）式を用いてＡＢＳ制御を行った場合の、車輪速度ｒ・ωｋ及び車体速度ｖの応答特性を示す特性図である。
【図１４】スリップ率ｐｔｈを０とした（９）式を用いてＡＢＳ制御を行った場合の、車輪速度ｒ・ωｋ及び車体速度ｖの応答特性を示す特性図である。
【図１５】第２の実施形態における演算処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明を適用した場合の車両のヨーレイト応答を示す特性図である。
【図１７】従来例の車両のヨーレイト応答を示す特性図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  車輪、２  車輪角速度センサ、３  制動力センサ、４  演算処理部、５  ブレーキペダル、６  マスタシリンダ、８  ＡＢＳアクチュエータ、１０  ブレーキディスク、１１  ブレーキキャリパ、２２  歪みゲージ、３１  状態判定部、３２  ＡＢＳ制御部
【図１】
2007245766.tif 000006
【図２】
2007245766.tif 000007
【図３】
2007245766.tif 000008
【図４】
2007245766.tif 000009
【図５】
2007245766.tif 000010
【図６】
2007245766.tif 000011
【図７】
2007245766.tif 000012
【図８】
2007245766.tif 000013
【図９】
2007245766.tif 000014
【図１０】
2007245766.tif 000015
【図１１】
2007245766.tif 000016
【図１２】
2007245766.tif 000017
【図１３】
2007245766.tif 000018
【図１４】
2007245766.tif 000019
【図１５】
2007245766.tif 000020
【図１６】
2007245766.tif 000021
【図１７】
2007245766.tif 000022