(57)【要約】【課題】車両が凍結路等の低摩擦路面を走行中にＡＢＳが作動したときの車両の減速度不足感に伴う運転者の違和感を解消することができる車両のＡＢＳ制御装置を提供すること。【解決手段】Ｇセンサ４や車輪速センサ５の検出値に基づいて各車輪の最適回転速度を算出するＡＢＳコントローラ８と、該ＡＢＳコントローラ８からの制御信号によって電磁弁９を開閉制御してスリップ率が制御目標値となるようブレーキ圧を制御するＡＢＳアクチュエータ１０を含んで構成される車両のＡＢＳ制御装置において、外気温と車両速度が共に設定値以下である場合には制御目標スリップ率を常温・高速時の制御目標スリップ率に対してロック側に変更する。【選択図】図２
2012106516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｇセンサや車輪速センサの検出値に基づいて各車輪の最適回転速度を算出するＡＢＳコントローラと、該ＡＢＳコントローラからの制御信号によって電磁弁を開閉制御してスリップ率が制御目標値となるようブレーキ圧を制御するＡＢＳアクチュエータを含んで構成される車両のＡＢＳ制御装置において、
外気温と車両速度が共に設定値以下である場合には制御目標スリップ率を常温・高速時の制御目標スリップ率に対してロック側に変更することを特徴とする車両のＡＢＳ制御装置。
【請求項２】
車両の走行路が平坦で且つ車両が直進している場合には制御目標スリップ率を常温・高速時の制御目標スリップ率に対してロック側に変更することを特徴とする請求項１記載の車両のＡＢＳ制御装置。
【請求項３】
車輪と路面との摩擦係数を前記Ｇセンサの検出値又は車輪速センサの検出値に基づいて推定し、この推定値が設定値以下である場合には制御目標スリップ率を常温・高速時の制御目標スリップ率に対してロック側に変更することを特徴とする請求項１又は２記載の車両のＡＢＳ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両における急ブレーキ時の車輪のロックを防ぐためのＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）を制御するためのＡＢＳ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両には、例えば凍結した路面上を走行しているときに急ブレーキを掛けても車輪がロックしないようにするためのＡＢＳが搭載されているが、このＡＢＳは、車両の減速度を検出するＧセンサ（加速度センサ）、各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ、これらのＧセンサや車輪速センサの検出値に基づいて各車輪の最適回転速度を算出するＡＢＳコントローラ、該ＡＢＳコントローラからの制御信号によって電磁弁を開閉制御してブレーキ圧を制御するＡＢＳアクチュエータ等によって構成されている。
【０００３】
ところで、車両の走行中にブレーキを掛けると車輪の回転速度は車両速度より減少し、車輪（タイヤ）と路面の間にはスリップが生じ、このスリップの大きさはスリップ率ｓとして次式で定義される。
【０００４】
スリップ率ｓ＝（車両速度Ｖ−車輪速Ｗ）／車両速度Ｖ
ここで、タイヤと路面の摩擦係数μとスリップ率ｓとの関係を路面状況（乾燥路面、濡れた路面、雪路及び氷上）をパラメータとして図４に実線にて示すが、同図に示すように全ての路面状況においてタイヤと路面との摩擦係数μはスリップ率ｓ＝０．１〜０．３で最大となり、制動力も最大となる。そして、車輪が完全にロック（スリップ率ｓ＝１．０）すると制動力は小さくなる。
【０００５】
又、車両の旋回時にタイヤが発生するサイドフォース（コーナリングフォース）を図４に破線にて示すが、このサイドフォースは、スリップ率ｓ＝０のときに最大となり、スリップ率ｓの増加と共に減少し、車輪がロックするスリップ率ｓ＝１．０で最小となる。従って、前輪がロックした状態で操舵を行っても、前輪の向きは変わるものの車両は路面を滑ってゆき、その進行方向は変わらない。
【０００６】
そこで、ＡＢＳコントローラは、ＡＢＳ作動時にはタイヤと路面との摩擦係数μが最大となるスリップ率ｓ＝０．１〜０．３の範囲（図４の斜線を付した範囲）を制御目標値としてＡＢＳアクチュエータに制御信号を送信し、ＡＢＳアクチュエータは、ＡＢＳアクチュエータに制御信号を受けて電磁弁を開閉制御し、スリップ率ｓが制御目標値（０．１〜０．３）となるようブレーキ圧を制御する。
【０００７】
ところで、ＡＢＳ制御装置に関して特許文献１には、外気温センサによって検出される外気温が低いときには、車輪のスリップ率制御に使用する路面μの初期値を通常時に比べて小さい値に変更することによって、駆動輪がスリップし易い凍結路等の走行時にスリップ制御を早期に実行してスリップ制御の応答性を向上させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平３−２５８６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のＡＢＳ制御装置による制御では制御目標スリップ率が一律に設定されており、比較的小さなスリップ率（０．１〜０．３）に抑えられているため、車両が低摩擦路面を低速で走行中にＡＢＳが作動したときには車両の減速度感が不足し、運転者が空走感やブレーキの効きが悪い等の違和感を感じるという問題があった。特許文献１において提案されたスリップ制御では、車両が凍結路等の低摩擦路面を走行中にＡＢＳが作動したときには車輪のスリップ率制御に使用する路面μの初期値を小さい値に変更するためにこのような問題が発生し易い。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、車両が凍結路等の低摩擦路面を走行中にＡＢＳが作動したときの車両の減速度不足に伴う運転者の違和感を解消することができる車両のＡＢＳ制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
又、本発明は、車両が凍結路等の低摩擦路面を走行中にＡＢＳが作動したときに車輪の制御目標スリップ率をロック側に変更しても車両に高い走行安定性を確保することができる車両のＡＢＳ制御装置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】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、Ｇセンサや車輪速センサの検出値に基づいて各車輪の最適回転速度を算出するＡＢＳコントローラと、該ＡＢＳコントローラからの制御信号によって電磁弁を開閉制御してスリップ率が制御目標値となるようブレーキ圧を制御するＡＢＳアクチュエータを含んで構成される車両のＡＢＳ制御装置において、外気温と車両速度が共に設定値以下である場合には制御目標スリップ率を常温・高速時の制御目標スリップ率に対してロック側に変更することを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、車両の走行路が平坦で且つ車両が直進している場合には制御目標スリップ率を常温・高速時の制御目標スリップ率に対してロック側に変更することを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、車輪と路面との摩擦係数を前記Ｇセンサ又は車輪速センサの検出値に基づいて推定し、この推定値が設定値以下である場合には制御目標スリップ率を常温・高速時の制御目標スリップ率に対してロック側に変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、外気温が低い（外気温が１℃以下）ときに車両が凍結路等の低摩擦路面を低速（２５ｋｍ／ｈ以下）で走行中にＡＢＳが作動したときには、制御目標スリップ率を常温・高速時の制御目標スリップ率に対してロック側に変更するようにしたため、車両の減速度不足感が補われ、運転者が空走感やブレーキの効きが悪い等の違和感を感じるという問題の発生が防がれる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、外気温と車両速度が共に設定値以下である場合に制御目標スリップ率を常温・高速時の制御目標スリップ率に対してロック側に変更するＡＢＳ制御が開始されたために車両旋回時にタイヤに発生するサイドフォースが下がっても、制御目標スリップ率をロック側に変更するＡＢＳ制御は車両の走行路が平坦で且つ車両が直進している場合にのみなされるため、車両に高い走行安定性を確保することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、推定された車輪と路面との摩擦係数が設定値以下であるために路面が滑り易い場合について制御目標スリップ率をロック側に変更するＡＢＳ制御を行うようにしたため、車両の制動距離の大きな増大を伴うことなく運転者の違和感を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るＡＢＳ制御装置の構成部品の配置を示す車両の透視斜視図である。
【図２】本発明に係るＡＢＳ制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るＡＢＳ制御装置の制御フローを示すフローチャートである。
【図４】タイヤ・路面摩擦係数μとスリップ率ｓとの関係を路面状況をパラメータとして示す線図（μ−ｓ特性図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明に係るＡＢＳ制御装置の構成部品の配置を示す車両の透視斜視図、図２は本発明に係るＡＢＳ制御装置のシステム構成を示すブロック図、図３は本発明に係るＡＢＳ制御装置の制御フローを示すフローチャート、図４はタイヤ・路面摩擦係数μとスリップ率ｓとの関係を路面状況をパラメータとして示す線図（μ−ｓ特性図）である。
【００２１】
図１に示す車両１には、例えば凍結した路面上を走行しているときに急ブレーキを掛けても前輪２と後輪３がロックしないようにするためのＡＢＳがエンジンルームに搭載されているが、このＡＢＳは、車両の減速度を検出するＧセンサ（加速度センサ）４、各左右の前輪２と後輪３の各回転速度をそれぞれ検出する計４つの車輪速センサ５、外気温を検出する外気温センサ６（図２参照）、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ７（図２参照）、Ｇセンサ４や車輪速センサ５の検出値に基づいて前輪２と後輪３の最適回転速度をそれぞれ算出するＡＢＳコントローラ８（図２参照）、該ＡＢＳコントローラ８からの制御信号によって４つの電磁弁９（図２参照）を開閉制御してスリップ率ｓが制御目標値となるようブレーキ圧を制御するＡＢＳアクチュエータ１０を含んで構成されている。
【００２２】
又、図１に示すように、車両１のエンジンルームには、運転者のブレーキ操作力をアシストする倍力装置としてのブレーキブースタ１１と、運転者のブレーキ操作によってブレーキ圧を発生するマスタシリンダ１２が設けられており、左右一対の前輪２と後輪３にはフロントブレーキ１３とリヤブレーキ１４がそれぞれ設けられている。ここで、フロントブレーキ１３とリヤブレーキ１４のブレーキディスク１３ａ，１４ａの近傍に前記車輪速センサ５がそれぞれ配置されており、各車輪速センサ５はブレーキディスク１３ａ，１４ａの回転速度を検出し、その検出信号をＡＢＳコントローラ８に送信する。
【００２３】
更に、図１に示すように、車両１にはＡＢＳ警告灯１５とストップランプスイッチ１６が設けられており、これらのＡＢＳ警告灯１５とストップランプスイッチ１６は前記ＡＢＳコントローラ８に接続されている。
【００２４】
ところで、前記マスタシリンダ１２は２本のブレーキ配管１７によってＡＢＳアクチュエータ１０に接続されており、ＡＢＳアクチュエータ１０から延びる４本のブレーキ配管１８はフロントブレーキ１３とリヤブレーキ１４の不図示のホイールシリンダにそれぞれ接続されている。ここで、ＡＢＳアクチュエータ１０には、ブレーキ配管１８を経てフロントブレーキ１３とリヤブレーキ１４の各ホイールシリンダに供給されるブレーキ圧を制御するための前記電磁弁９と前記ＡＢＳコントローラ８（図２参照）が内蔵されている。
【００２５】
図２に本発明に係るＡＢＳ制御装置のシステム構成を示すが、ＡＢＳコントローラ８の入力側には車輪速センサ５、外気温センサ６及び操舵角センサ７が接続されており、出力側には電磁弁９とＡＢＳ警告灯１５が接続されている。
【００２６】
ここで、図４にタイヤと路面の摩擦係数μとスリップ率ｓとの関係を路面状況（乾燥路面、濡れた路面、雪路及び氷上）をパラメータとして実線にて示し、車両１の旋回時にタイヤが発生するサイドフォース（コーナリングフォース）を破線にて示すが、同図に示すように全ての路面状況においてタイヤと路面との摩擦係数μはスリップ率ｓ＝０．１〜０．３で最大となり、制動力も最大となる。このため、ＡＢＳコントローラ８は、通常時（常温・高速時）におけるＡＢＳ作動時にはタイヤと路面との摩擦係数μが最大となるスリップ率ｓ＝０．１〜０．３の範囲（図４の斜線を付した範囲）を制御目標値としてＡＢＳアクチュエータ１０に制御信号を送信し、ＡＢＳアクチュエータ１０は、ＡＢＳコントローラ８からの制御信号を受けて電磁弁９をそれぞれ開閉制御し、スリップ率ｓが制御目標値（０．１〜０．３）となるようブレーキ圧を制御する。
【００２７】
ところが、車両１が低摩擦路面を低速で走行中にＡＢＳが作動したときには車両１の減速度感が不足し、運転者が空走感やブレーキの効きが悪い等の違和感を感じるという問題があったことは前述の通りである。
【００２８】
そこで、本実施の形態では、以下の条件１〜５が満たされた場合には制御目標スリップ率を常温・高速時の制御目標スリップ率ｓ＝０．１〜０．３の範囲（図４の斜線を付した範囲）に対してロック側（図４の矢印方向）に変更するようにしている。
【００２９】
条件１：外気温≦１℃
条件２：車両速度≦２５ｋｍ／ｈ
条件３：推定路面摩擦係数μ≦０．３Ｇ
条件４：走行路が平坦路
条件５：車両が直進
外気温は外気温センサ６によって検出され、車両速度はＧセンサ４と車輪速センサ５の検出値に基づいて算出され、路面摩擦係数μはＧセンサ４の検出値又は車輪速センサ５の検出値によって推定される。又、走行路が平坦路であることはブレーキ前の前後Ｇ値が−０．１５Ｇ以上（下りを負の値とした場合）であることによって判断され、車両が直進していることは操舵角センサ７によって検出されるステアリングの操舵角が±４５°以下であることによって判断される。
【００３０】
ここで、ＡＢＳコントローラ８によるＡＢＳ制御を図３に示すフローチャートに基づいて以下に説明する。
【００３１】
制動３が開始されると（ステップＳ１）、外気温≦１℃であるか否か（ステップＳ２）、車両速度≦２５ｋｍ／ｈであるか否か（ステップＳ３）、推定路面摩擦係数μ≦０．３Ｇであるか否か（ステップＳ４）、走行路は平坦路であるか否か（ステップＳ５）、車両１は直進しているか否か（ステップＳ６）が順次判断され、これらの判断が全てＹｅｓである場合（前記条件１〜５が全て満足された場合）には制御目標スリップ率をロック側に変更し（ステップＳ７）、ＡＢＳ制御を実行する（ステップＳ８）。
【００３２】
他方、上記ステップＳ２〜Ｓ６の判断の１つでもＮｏである場合（条件１〜５の１つでも満足しない場合）には、制御目標スリップ率をロック側に変更することなく（ステップＳ９）、そのままＡＢＳ制御を実行する（ステップＳ１０）。
【００３３】
而して、本実施の形態では、外気温が低い（外気温が１℃以下）ときに車両１が凍結路等の低摩擦路面を低速（２５ｋｍ／ｈ以下）で走行中にＡＢＳが作動したときには、制御目標スリップ率を常温・高速時の制御目標スリップ率（ｓ＝０．１〜０．３）に対してロック側に変更するようにしたため、車両１の減速度不足感が補われ、運転者が空走感やブレーキの効きが悪い等の違和感を感じるという問題の発生が防がれる。
【００３４】
又、外気温と車両速度が共に設定値以下である場合に制御目標スリップ率を常温・高速時の制御目標スリップ率に対してロック側に変更するＡＢＳ制御が開始さたために車両１の旋回時にタイヤに発生するサイドフォースが下がっても、制御目標スリップ率をロック側に変更するＡＢＳ制御は走行路が平坦（ブレーキ前後のＧ値が−０．１５Ｇ以上）で且つ車両１が直進（操舵角が±４５°以下）している場合にのみなされるため、車両１に高い走行安定性を確保することができる。
【００３５】
更に、本実施の形態では、Ｇセンサ４の検出値又は車輪速センサ５の検出値によって推定されたタイヤと路面との摩擦係数μが設定値（０．３Ｇ）以下であるために路面が滑り易い場合について制御目標スリップ率をロック側に変更するＡＢＳ制御を行うようにしたため、車両１の制動距離の大きな増大を伴うことなく運転者の違和感を解消することができるという効果が得られる。
【符号の説明】
【００３６】
１      車両
２      前輪
３      後輪
４      Ｇセンサ
５      車輪速センサ
６      外気温センサ
７      舵角センサ
８      ＡＢＳコントローラ
９      電磁弁
１０    ＡＢＳアクチュエータ
１１    ブレーキブースタ
１２    マスタシリンダ
１３    フロントブレーキ
１４    リヤブレーキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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