JP4118350B2 - 車両用運動特性制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両制動時における車輪制動状態を評価する装置、及びその評価装置による評価結果に基づいて車両の運動特性を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、滑り易い路面での制動時の車輪ロックを防止して制動安定性を確保しながら制動距離を短縮するアンチスキッド制御（ＡＢＳ）や加速スリップ時のトラクション制御（ＴＲＣ）においては、車輪の制動状態の評価が重要となる。例えばアンチスキッド制御であれば、車両制動時の車輪制動状態に応じて各車輪のブレーキ油圧を減圧・増圧・保持する油圧制御を行ない、各車輪のスリップ状態を車両を安全且つ速やかに制動可能な状態に制御する。この「車両を安全且つ速やかに制動可能な状態」とは、言い換えれば、スリップ率が路面の摩擦係数（以下単にμとも表す）のピーク値（一般に、スリップ率が１０％〜２０％程度となるスリップ状態に対応する。）付近に居る時間が長くなるように制御するのである。
【０００３】
従来、こうしたアンチスキッド制御では、各車輪のブレーキ油圧を各々独立に制御するいわゆる独立制御を基本的に行なっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、４輪駆動車や差動制限機構（ＬＳＤ）を装着した車両のように車輪間に回転拘束力が存在する場合には、その拘束力を介して駆動・制動力が車輪間を移動し、車輪の回転に影響を及ぼすため、独立制御の場合と状況が異なってくる。
【０００５】
４輪駆動車では前後軸間が駆動系を介して拘束されているため、センタデフがロックされている場合には、前後軸が同期して回転することとなる。そのため、制動前の車体速度を１として、ＦＲ輪のみに制動力をかけてＦＲ輪の速度を０．８とした場合には、ＦＲ輪の制動により発生した車体の速度低下量△Ｖを用いると、前輪側の車輪速度ＶｗFL，ＶｗFRは、次のようになる。
【０００６】
ＶｗFL＝１−△Ｖ， ＶｗFR＝０．８−△Ｖ
この場合、後輪側の車輪速度ＶｗRL，ＶｗRRは、共に次のようになる。
したがって、スリップ量と制動力とが比例するとした場合、ＦＲ輪の速度を０．８にするために要する制動力は、４輪が独立している場合は、
１−０．８＝０．２
となるのに対し、４輪駆動車にてセンタデフをロックしている場合には、
（１−０．８）＋（１−０．９）＝０．３
という具合いに、ＦＲ輪分に後輪の平均スリップ量分が加算されることとなる。
【０００７】
このように、４輪が独立している場合と同じようには取り扱えないのである。
また、差動制限装置（ＬＳＤ）を装着している場合にも、その機能によって、片方の輪のスリップを抑制して他方の輪に駆動力を伝達させるため、やはり４輪が独立している場合と同じようには取り扱えないのである。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、車輪間に回転拘束力が存在する場合であっても、車両制動時における車輪制動状態を適切に評価することのできる評価装置を提供することを目的とする。また、その評価結果に基づいて制動力や駆動力を調整することによって車両の運動特性を適切に制御することのできる制御装置を提供することを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の車両用運動特性制御装置では、車両制動時に第１の車輪制動力発生手段によって車輪制動力が付与される前輪のスリップ状態が第１のスリップ状態検出手段によって検出され、同じく第２の車輪制動力発生手段によって車輪制動力が付与される後輪のスリップ状態が第２のスリップ状態検出手段によって検出される。そして、前輪及び後輪のいずれか一方に車輪制動力が付与され、一方の車輪を駆動する駆動力が他方の車輪に移動する際に、制動状態評価手段が、検出された前輪のスリップ状態及び後輪のスリップ状態の双方に基づき、前輪のスリップ率に後輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて前輪の制動状態を評価するとともに、後輪のスリップ率に前輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて後輪の制動状態を評価する。以上の車輪制動状態評価装置による評価結果に基づき、制動力調整手段が第１の車輪制動力発生手段によって前輪に付与する車輪制動力及び第２の車輪制動力発生手段によって後輪に付与する車輪制動力をそれぞれ調整する。そして、制動力調整手段が、前輪のスリップ率に後輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたもの、及び後輪のスリップ率に前輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて制動力を調整する制御を行う。
【００１０】
本発明の車輪制動状態評価装置は、第１輪と第２輪との間には回転拘束力が存在し、その回転拘束力を介して駆動・制動力が車輪間を移動する構成の車両に適用されることを前提としている。このような構成のものとしては、前後軸間が駆動系を介して拘束されている４輪駆動車や差動制限機構（ＬＳＤ）を装着した車両が考えられる。これは、車輪間に回転拘束力が存在する場合には、その拘束力を介して駆動・制動力が車輪間を移動し、車輪の回転に影響を及ぼすため、独立制御の場合と状況が異なってくることに起因しており、本発明はこのような回転拘束力による影響を考慮して適切な評価を行おうとするものである。
【００１１】
４輪駆動車においては、請求項２に示すように前輪と後輪との間の回転拘束力を介して駆動・制動力が移動するため、前輪の制動状態を評価する場合には、前輪のスリップ状態及び後輪のスリップ状態の双方に基づき、前輪のスリップ率に後輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて前輪の制動状態を評価する。同様に、後輪の制動状態を評価する場合には、後輪のスリップ状態及び前輪のスリップ状態の双方に基づき、後輪のスリップ率に前輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて評価する。なお、この場合、例えば前輪側のいずれか１輪の制動状態を評価する場合には、後輪側２輪のスリップ状態を加味し、逆に後輪側のいずれか１輪の制動状態を評価する場合には、前輪側２輪のスリップ状態を加味するようにしてもよい。
【００１４】
このように、本発明の車輪制動状態評価装置によれば、車輪間に回転拘束力が存在する場合であっても、ある車輪の制動状態を評価する場合に、その車輪のスリップ状態だけでなく、評価対象の車輪との間で回転拘束力のために影響が及ぶ他の車輪のスリップ状態も加味して評価しているので、車両制動時における車輪制動状態を適切に評価することができるのである。
【００１５】
一方、このように適切な評価をした結果に基づいて制動力や駆動力を調整すれば、車両の運動特性を適切に制御することができる。上記車輪制動状態評価装置を備えた車両用運動特性制御装置は、車輪制動状態評価装置による評価結果に基づき、第１の車輪制動力発生手段によって前輪に付与する車輪制動力及び第２の車輪制動力発生手段によって後輪に付与する車輪制動力をそれぞれ調整する車両用運動特性制御装置である。そして、この場合の車輪制動力は、請求項３に示すように、ブレーキ装置のブレーキ液圧をマスタシリンダからの油圧によって増圧するか、該ブレーキ液圧を減圧するか、或は該ブレーキ液圧を保持するかによって調整する。
【００１６】
これは、いわゆるアンチスキッド制御装置やトラクション制御装置として適用した場合である。これらの制御においては車輪の制動状態の評価が重要となる。例えばアンチスキッド制御であれば、車両制動時の車輪制動状態に応じて車輪のブレーキ油圧を減圧・増圧・保持する油圧制御を行ない、車輪スリップ率が路面μピーク値付近に居る時間が長くなるように制御する。この場合、車輪制動状態の関連物理量としての路面μピーク値を誤って評価（例えば過大評価）してしまうと、せっかく最適な液圧制御をしようとしていても、実際には路面μピーク値付近から離れた制御となってしまう可能性がある。したがって、このような適切な評価結果に基づくことで、最適なアンチスキッド制御やトラクション制御が実現できるのである。
例えば４輪駆動車における判りやすい例で考えてみる。
４輪駆動車では前後軸間が駆動系を介して拘束されているため、センタデフがロックされている場合には、前後軸が同期して回転することとなる。そのため、制動前の車体速度を１として、ＦＲ輪のみに制動力をかけてＦＲ輪の速度を０．８とした場合には、ＦＲ輪の制動により発生した車体の速度低下量△Ｖを用いると、前輪側の車輪速度ＶｗＦＬ，ＶｗＦＲは、次のようになる。
ＶｗＦＬ＝１−△Ｖ， ＶｗＦＲ＝０．８−△Ｖ
この場合、後輪側の車輪速度ＶｗＲＬ，ＶｗＲＲは、共に次のようになる。
（ＶｗＦＬ＋ＶｗＦＲ）／２＝［（０．８−△Ｖ）＋（１−△Ｖ）］／２
＝０．９−△Ｖ
したがって、スリップ量と制動力とが比例するとした場合、ＦＲ輪の速度を０．８にするために要する制動力は、４輪が独立している場合は、
１−０．８＝０．２
となるのに対し、４輪駆動車にてセンタデフをロックしている場合には、
（１−０．８）＋（１−０．９）＝０．３
という具合いに、ＦＲ輪分に後輪の平均スリップ量分が加算されることとなる。
このように、４輪が独立している場合と同じようには取り扱えないのである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず図１は、本発明の一実施形態である車輪制動状態評価装置を備えた運動特性制御装置としてのアンチスキッド制御装置全体の構成を表わす概略構成図である。なお、本実施形態では４輪駆動車（４ＷＤ）に適用した例を示す。
【００１９】
図１に示す如く、車両の右前輪（ＦＲ）１，左後輪（ＲＬ）２，右後輪（ＲＲ）３及び左前輪（ＦＬ）４の各々には、各車輪１〜４の回転に応じたパルス信号（回転速度信号）を発生する、電磁式、磁気抵抗式等の回転速度センサ５，６，７，８が配設されている。また各車輪１〜４には、夫々、マスタシリンダ１６からの油圧を受けて各車輪１〜４に制動をかけるブレーキ装置１１，１２，１３，１４が配設され、これら各ブレーキ装置１１〜１４には、マスタシリンダ１６からの油圧が、アクチュエータ２１，２２，２３，２４及び油圧管路を介して送られる。また更に、マスタシリンダ１６から油圧を発生させるブレーキペダル２５には、その踏込状態を検出して、制動時にはオン信号を、非制動時にはオフ信号を出力するストップスイッチ２６が設けられている。なお、本実施形態では、マスタシリンダ１６からの油圧を各車輪１〜４のアクチュエータ２１〜２４に導く油圧管路が、右前輪１及び左後輪２用の油圧管路と、右後輪３及び左前輪４用の油圧管路との２系統に分離した、いわゆるＸ配管とされている。
【００２０】
次に、各アクチュエータ２１〜２４は、電磁式の三位置弁から構成されている。そして、非通電時には、アクチュエータ２１に図示したＡ位置となって、マスタシリンダ１６から各車輪１〜４のブレーキ装置１１〜１４に至る油圧管路を連通して、ブレーキ装置１１〜１４のブレーキ油圧（いわゆるホイールシリンダ圧であり、以下単にＷ／Ｃ圧ともいう）をマスタシリンダ１６からの油圧によって増圧する。
【００２１】
また、通電時には、その電流レベルに応じて、アクチュエータ２１に図示したＢ位置又はＣ位置に切り換えられる。そして、通電によりＢ位置となったときには、油圧管路を遮断してブレーキ装置１１〜１４のＷ／Ｃ圧を現在の状態に保持し、通電によりＣ位置となったときには、ブレーキ装置１１〜１４のホイールシリンダ内の油を上記２系統の油圧管路毎に設けられたリザーバ２８ａ，２８ｂへ逃して、各ブレーキ装置１１〜１４のＷ／Ｃ圧を減圧する。
【００２２】
なお、上記各アクチュエータ２１〜２４は、電子制御装置４０の動作により、アンチスキッド制御中には一旦Ｃ位置（減圧位置）に切り換えられて、ブレーキ装置１１〜１４のホイールシリンダ内の油をリザーバ２８ａ，２８ｂに逃すが、リザーバ２８ａ，２８ｂが満杯となると、減圧不可となるため、リザーバ２８ａ，２８ｂ側の油圧管路とマスタシリンダ１６側の油圧管路との間には、電動モータの駆動によってリザーバ２８ａ，２８ｂ側の油をマスタシリンダ１６側に汲み上げるモータポンプ２７ａ，２７ｂが設けられている。
【００２３】
次に各アクチュエータ２１〜２４を、増圧位置、減圧位置、保持位置の何れかに制御する電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等からなるマイクロコンピュータから構成されており、図示しないイグニッションスイッチのオン時に電源供給を受けて動作する。すなわち、電子制御装置４０は、上記各車輪の回転速度センサ５〜８及びストップスイッチ２６からの信号を受け、これら各信号に基づきアンチスキッド制御のための演算処理を行い、上記各アクチュエータ２１〜２４の弁位置を切り換える。
【００２４】
以下、この電子制御装置４０にてアンチスキッド制御のために実行される演算処理について、図２〜図５に示すフローチャートに沿って説明する。
図２に示す如く、電子制御装置４０が起動されると、まずＳ１００（Ｓ：ステップを表わす）にて、メモリクリア、フラグリセット等の初期化処理を行ない、続くＳ１１０にて、以降の演算処理を所定時間Ｔａ（例えば５ｍsec.）毎に実行するために、所定時間Ｔａが経過したか否かを判断することにより、所定時間Ｔａが経過するのを待つ。
【００２５】
そして、Ｓ１１０にて、所定時間Ｔａが経過したと判断すると、Ｓ１２０に移行して、上記各回転速度センサ５〜８からの回転速度信号に基づき、各車輪１〜４の回転速度（以下、車輪速度という）ＶW**（ＶWFR,ＶWRL,ＶWRR,ＶWFL）を算出し、続くＳ１３０にて、その算出した車輪速度ＶW** の微分値である各車輪１〜４の回転加速度（以下、車輪加速度という）ｄＶW**（ｄＶWFR,ｄＶWRL,ｄＶWRR,ｄＶWFL）を演算する。なお、車輪速度ＶW**及び車輪加速度ｄＶW**に付される添え字（**＝FR，RL，RR，FL）は、夫々、その値が右前輪１，左後輪２，右後輪３，左前輪４の値であることを表わす。
【００２６】
次にＳ１４０では、Ｓ１２０で求めた各車輪１〜４の車輪速度ＶW** の内の例えば最大速度ＶWmaxに基づき、車体速度ＶＢを演算（推定）する。この処理は、例えば、各車輪１〜４の車輪速度ＶWFR 〜ＶWRL の内の最大速度ＶWmaxが、前回求めた車体速度ＶＢ(n-1) に所定値を加えた加速限界値Ｖαから、車体速度ＶＢ(n-1) から所定値を減じた減速限界値Ｖβまでの範囲内にあるか否かを判断し、最大速度ＶWmaxが加速限界値Ｖαから減速限界値Ｖβまでの範囲内にあれば、最大速度ＶWmaxをそのまま車体速度ＶＢとして設定し、最大速度ＶWmaxが加速限界値Ｖαを越えていれば、この加速限界値Ｖαを車体速度ＶＢとして設定し、最大速度ＶWmaxが減速限界値Ｖβを下回っていれば、その減速限界値Ｖβを車体速度ＶＢとして設定する、といった従来より周知の手順で実行される。
【００２７】
こうしてＳ１４０にて車体速度ＶＢが求められると、今度はＳ１６０に移行して、Ｓ１２０にて算出した各車輪１〜４の車輪速度ＶW** と、Ｓ１４０にて算出した車体速度ＶＢとに基づき、各車輪１〜４のスリップ率ＳW** （ＳWFR,ＳWRL,ＳWRR,ＳWFL ）を算出する。
【００２８】
なお、このスリップ率ＳW** は、車体速度ＶＢと車輪速度ＶW との偏差（ＶＢ−ＶW** ）を、車体速度ＶＢで除することにより求めることができる（ＳW** ＝（ＶＢ−ＶW** ）／ＶＢ）。
以上のように、各車輪１〜４のスリップ率ＳW** が算出されると、今度は、Ｓ１７０〜Ｓ２００にて、各車輪１〜４のスリップ率ＳWFR〜ＳWFLと車輪加速度ｄＶWFR〜ｄＶWFLとに基づき、各車輪１〜４毎に、各アクチュエータ２１〜２４の制御モードを、増圧モード、減圧モード、保持モード、或はパルス増モードの何れに制御するかを設定する制御モードの演算処理を実行する。つまり、Ｓ１７０では右前輪（ＦＲ）１の制御モードを、Ｓ１８０では左後輪（ＲＬ）２の制御モードを、Ｓ１９０では右後輪（ＲＲ）３の制御モードを、Ｓ２００では左前輪（ＦＬ）４の制御モードを、夫々設定する。そしてこれらＳ１７０〜Ｓ２００の処理は、夫々、図３に示す手順で実行される。
【００２９】
なお、本実施形態では、これらＳ１７０〜Ｓ２００の処理で制御モードを設定するのに使用される各車輪１〜４のスリップ率ＳW** 及び車輪加速度ｄＶW** を算出するための前述のＳ１２０〜Ｓ１４０及びＳ１６０の処理がスリップ状態検出手段に相当する。
【００３０】
図３に示す如く、Ｓ１７０〜Ｓ２００で実行される制御モードの演算処理では、まずＳ３１０にて、対象となる車輪１，２，３又は４に対して制御中モードが設定されており、既にアンチスキッド制御（油圧制御）を実行しているか否かを判断する。そして、制御中モードが設定されていなければ、Ｓ３２０にて、Ｓ１６０にて求めた当該車輪のスリップ率ＳW** が予め設定された判定スリップ率ＫＳ０（例えば、２０％）を越えたか否かを判断し、スリップ率ＳW** が判定スリップ率ＫＳ０を越えていなければ、当該車輪に対する油圧制御を実行する必要はないので、Ｓ３３０にて制御中モードをリセット状態とし、Ｓ３４０にて、アクチュエータを図１に示したＡ位置（増圧位置）に保持する増圧モードにセットして、当該処理を終了する。
【００３１】
一方、Ｓ３２０にて、スリップ率ＳW** が判定スリップ率ＫＳ０を越えたと判断されると、車輪がスリップしており、油圧制御を実行する必要があるとして、Ｓ３５０に移行し、制御中モードをセットする。そして、このＳ３５０にて制御中モードをセットするか、或はＳ３１０にて現在制御中モードであると判断された場合には、Ｓ３６０に移行し、当該車輪のスリップ率ＳW** が目標スリップ率ＫＳ（例えば、１５％）を越えているか否かを判断する。
【００３２】
Ｓ３６０にて、スリップ率ＳW** が目標スリップ率ＫＳを越えていると判断されると、Ｓ３７０に移行し、Ｓ１３０にて算出した当該車輪の車輪加速度ｄＶW** は、油圧制御によって車輪の減速が抑制されてその車輪速度ＶW** の変化方向が減速方向から加速方向に反転したか否か、つまり加速度零（０Ｇ）以上となったか否かを判断する。そして、Ｓ３７０にて、車輪加速度ｄＶW** が０Ｇよりも小さく、車輪速度ＶW** は減速方向に変化していると判断されると、Ｓ３８０に移行して、アクチュエータを図１に示したＣ位置（減圧位置）に制御して、ブレーキ装置のＷ／Ｃ圧を減圧させる減圧モードをセットし、当該処理を終了する。
【００３３】
一方、ＳＳ３７０にて、車輪加速度ｄＶW** は０Ｇ以上となって、車輪速度ＶW** の変化方向が減速方向から加速方向になっていると判断されると、Ｓ３９０に移行して、アクチュエータを図１に示したＢ位置（保持位置）に制御し、ブレーキ装置のＷ／Ｃ圧を保持させる保持モードをセットし、当該処理を終了する。
【００３４】
また次に、Ｓ３６０にて、スリップ率ＳW** が目標スリップ率ＫＳ以下になっていると判断された場合には、Ｓ４００に移行して、アクチュエータを図１に示したＡ位置（増圧位置）とＢ位置（保持位置）との間を所定周期で交互に変化させて、ブレーキ装置のＷ／Ｃ圧をその変化周期に応じた増圧パターンで除々に増圧させるパルス増モードの制御を、所定回数（所定パターン）分実行したか否かを判断する。
【００３５】
そして、このＳ４００にて、パルス増モードの制御を所定パターン分実行したと判断すると、当該車輪のスリップは完全に抑制され、油圧制御を終了してももはや車輪がスリップすることはないものとして、Ｓ３３０に移行し、Ｓ３３０にて制御中モードをリセットし、Ｓ３４０にて増圧モードをセットした後、当該処理を終了する。
【００３６】
一方、Ｓ４００にて、パルス増モードの制御を所定パターン分実行していないと判断されると、Ｓ４１０にて、当該車輪に対する制御モードとして、パルス増モードをセットし、当該処理を一旦終了する。
なお、図６は、増圧モード，減圧モード，保持モード及びパルス増モードの際のアクチュエータのソレノイドに対する駆動出力を表わす。つまり、図６に示す如く、本実施形態では、制御モードとして増圧モードが設定されている場合には、ソレノイドへの通電を禁止してアクチュエータを増圧位置に固定し、減圧モードが設定されている場合には、ソレノイドに減圧用の所定電流を連続通電して、アクチュエータを減圧位置に固定し、保持モードが設定されている場合には、ソレノイドに保持用の所定電流を連続通電して、アクチュエータを保持位置に固定し、パルス増モードが設定されている場合には、ソレノイドに所定時間ＫＨ＊（ＫＨ１，ＫＨ２，ＫＨ３）だけ保持用の所定電流を流し、その後所定時間ＫＵ（例えば３ｍsec.）だけソレノイドへの通電を停止する、というように、アクチュエータを保持位置と増圧位置とに交互に切り換える。
【００３７】
従って、パルス増モードでは、ブレーキ装置１１〜１４のＷ／Ｃ圧が除々に増加することになり、本実施形態では、保持・増圧の切り換えが所定回数Ｎ（例えば１０パターン分）連続すると、上記Ｓ４００にてパルス増モードが終了したと判断され、Ｓ３３０へ移行して制御中モードがリセットされた後、Ｓ３４０にて制御モードが増圧モードに切り換えられる。なお、パルス増モードにおける保持用の所定電流を流する所定時間（ＫＨ１，ＫＨ２，ＫＨ３）は、Ｓ４１０のパルス増モードセットの処理において、ＫＨ１，ＫＨ２，ＫＨ３のいずれか１つが選択される。
【００３８】
次に、図３のＳ４１０にて実行され、上述したＫＨ１，ＫＨ２，ＫＨ３のいずれか１つの選択も実行するパルス増モード演算処理について、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理が開始されると、まずＳ５１０にて、制御対象輪が前輪１，４側かどうかを判断する。そして、前輪１，４のいずれかかであれば（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、Ｓ５２０へ移行し、補正スリップ率ＳＨを、左右後輪２，３のスリップ率ＳWRR，ＳWRLの平均値に所定の重み付け係数Ｋを乗算して（下式参照）算出する。
【００３９】
ＳＨ＝Ｋ（ＳＷＲＲ＋ＳＷＲＬ）／２
一方、制御対象輪が後輪２，３のいずれかかであれば（Ｓ５１０：ＮＯ）、Ｓ５３０へ移行し、補正スリップ率ＳＨを、左右前輪１，４のスリップ率ＳＷＦＲ，ＳＷＦＬの平均値に所定の重み付け係数Ｋを乗算して（下式参照）算出する。
【００４０】
ＳＨ＝Ｋ（ＳＷＦＲ＋ＳＷＦＬ）／２
なお、Ｓ５２０及びＳ５３０での重み付け係数Ｋは、例えば０．８である。そして、Ｓ５２０あるいはＳ５３０にて補正スリップ率ＳＨを算出した後は、Ｓ５４０へ移行して、増圧パターンを決定するためのスリップ率△Ｓを、補正目標スリップ率ＫＳＴ（例えば１２％）から制御対象輪のスリップ率ＳＷ＊＊及び補正スリップ率ＳＨを減算して（下式参照）算出する。
【００４１】
△Ｓ＝ＫＳＴ−（ＳW**＋ＳＨ）
このようにＳ５４０で算出した増圧パターン決定用スリップ率△ＳをＳ５５０以降で所定のスリップ率と比較し、その比較結果に応じてパルス増保持時間をＫＨ１〜ＫＨ３の内から１つを決定する。まずＳ５５０では、増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが第１判定基準値ＫＳ１（例えば４％）より小さいか否かを判定する。そして、Ｓ５５０で肯定判断、すなわち増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが第１判定基準値ＫＳ１より小さい場合には、Ｓ５６０へ移行して、パルス増保持時間をＫＨ１（例えば２００msc.）にセットする。
【００４２】
一方、Ｓ５５０で否定判断、すなわち増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが第１判定基準値ＫＳ１以上である場合には、Ｓ５７０へ移行して、増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが第２判定基準値ＫＳ２（例えば８％）より小さいか否かを判定する。そして、Ｓ５７０で肯定判断、すなわち増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが（第１判定基準値ＫＳ１以上で）第２判定基準値ＫＳ２より小さい場合には、Ｓ５８０へ移行して、パルス増保持時間をＫＨ２（例えば１００msc.）にセットする。
【００４３】
また、Ｓ５７０で否定判断、すなわち増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが第２判定基準値ＫＳ２以上の場合には、Ｓ５９０へ移行して、パルス増保持時間をＫＨ３（例えば５０msc.）にセットする。
上述したように第１判定基準値ＫＳ１＜第２判定基準値ＫＳ２であり、パルス増保持時間についてはＫＨ１＞ＫＨ２＞ＫＨ３となるので、増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが小さい程、図６のパルス増モードにおける保持時間が長くなる。保持時間が長くなるということは、単位時間当りの増圧量が少なくなるということを意味する。
【００４４】
なお、本パルスモード演算処理におけるＳ５２０〜Ｓ５５０及びＳ５７０の処理は、前輪であれば左右後輪のスリップ率、後輪であれば左右前輪のスリップ率に基づいて補正スリップ率ＳＨを求め、その補正スリップ率ＳＨと制御対象輪のスリップ率ＳW** とに基づいて算出した増圧パターン決定用スリップ率△Ｓを所定の判定基準値ＫＳ１，ＫＳ２と比較して、本実施形態ではアンチスキッド制御におけるパルス増保持時間ＫＨ１〜ＫＨ３を決定するものであり、本発明の制動状態評価手段としての処理に相当する。
【００４５】
以上のようにして、図２のＳ１７０〜Ｓ２００にて各車輪１〜４の制御モードが各々設定されると、再度Ｓ１１０に移行し、以降、Ｓ１１０〜Ｓ２００の処理を繰返し実行する。また、このようにして各車輪１〜４の制御モードを設定するが、その設定された制御モードは、図５に示すタイマ割込み処理にて、各車輪１〜４のアクチュエータ２１〜２４を夫々駆動するのに使用される。なお、上述の図４のパルス増モード演算処理にて決定されたパルス増保持時間ＫＨ１〜ＫＨ３に基づき各車輪１〜４のアクチュエータ２１〜２４を夫々駆動する処理が、本発明の制動力調整手段としての処理に相当する。
【００４６】
図５に示すタイマ割込み処理は、各車輪１〜４のブレーキ装置１１〜１４のＷ／Ｃ圧を各々制御するために、所定時間（例えば１ｍｓｅｃ．）Ｔｂ毎のタイマ割込みによって実行される処理である。まずＳ６１０にて、右前輪（ＦＲ）１の制御モードを読み込み、この制御モードに従い、アクチュエータ２１のソレノイドを図６に示した駆動出力にて駆動することによって、アクチュエータ２１をその制御モードに対応した弁位置に制御する。なお、制御モードが減圧モード或はパルス増モードであれば、そのモードに対応した変化パターンにて弁位置を変化させる。
【００４７】
そして、続くＳ６２０，Ｓ６３０，Ｓ６４０では、このＳ６１０と同様にして、左前輪（ＦＬ）４のアクチュエータ２４に対する駆動出力、右後輪（ＲＲ）３のアクチュエータ２３に対する駆動出力、左後輪（ＲＬ）２のアクチュエータ２２に対する駆動出力を順次実行し、この割込み処理を終了する。
【００４８】
この結果、各車輪１〜４のアクチュエータ２１〜２４は、増圧位置，減圧位置，保持位置のいずれかに制御され、各車輪１〜４のブレーキ装置１１〜１４のＷ／Ｃ圧は、設定された制御モードに応じて減圧・保持・増圧されることになる。
以上説明したように、本実施形態では、Ｓ１７０〜Ｓ２００において、図４のパルス増モード演算する場合に、制御対象輪が前輪１，４のいずれかであれば左右後輪２，３の２つのスリップ率ＳWRR，ＳWRLに基づいて補正スリップ率ＳＨを求め（Ｓ５２０）、後輪２，３のいずれかであれば左右前輪１，４の２つのスリップ率ＳWFR，ＳWFLに基づいて補正スリップ率ＳＨを求め（Ｓ５３０）、その補正スリップ率ＳＨと制御対象輪のスリップ率ＳW** とに基づいて増圧パターン決定用スリップ率△Ｓを算出する（Ｓ５４０）。そして、その増圧パターン決定用スリップ率△Ｓを所定の判定基準値ＫＳ１，ＫＳ２と比較して（Ｓ５５０，Ｓ５７０）、アンチスキッド制御におけるパルス増保持時間ＫＨ１〜ＫＨ３を決定している（Ｓ５６０，Ｓ５８０，Ｓ５９０）。
【００４９】
このように、本実施形態では適用されている車両が４輪駆動車であり、車輪間に回転拘束力が存在するが、対象車輪の制動状態を評価する場合に、その車輪のスリップ状態だけでなく、対象車輪との間で回転拘束力のために影響が及ぶ他の車輪（本実施形態では前輪１，４であれば後輪２，３、後輪２，３であれば前輪１，４）のスリップ状態も加味して評価しているので、車両制動時における車輪制動状態を適切に評価することができ、その適切な評価に基づくアンチスキッド制御も当然ながら適切なものとなる。
【００５０】
従って、本実施形態のアンチスキッド制御装置においては、例えば、図７に示す如く、パルス増モードにおいては、時刻ｔ１において保持時間がＫＨ２でのパルス増モード（図中▲２▼参照）に切り替わり、時刻ｔ３において保持時間がＫＨ１でのパルス増モード（図中▲１▼参照）に切り替わっている。すなわち、増圧パターン決定用スリップ率△Ｓを単に所定値ＫＳＴから自車輪のスリップ率ＳW** を減算するだけでなく、さらに補正スリップ率ＳＨを減算するという適切な制動状態の評価の結果に基づいているため、適切な切替タイミングなのである。
【００５１】
比較のために、いわゆる独立制御方式の場合を考えてみる。独立制御の場合には、増圧パターン決定用スリップ率△Ｓを単に所定値ＫＳＴから自車輪のスリップ率ＳW** を減算するだけとなるので、例えば本実施形態では、図７中の時刻ｔ１において保持時間がＫＨ２でのパルス増モード（図中▲２▼参照）に切り替わっていたものが、時刻ｔ２にならないと切り替わらなくなる。また、時刻ｔ３において保持時間がＫＨ１でのパルス増モード（図中▲１▼参照）に切り替わっていたものが、独立制御であれば時刻ｔ４にならないと切り替わらなくなる。
【００５２】
つまり、これらの場合には、適切な切替タイミングから遅れてしまうこととなる。これは、アンチスキッドでは車輪スリップ率が路面μピーク値付近に居る時間が長くなるように制御するのであるが、路面μピーク値を誤って評価（例えば過大評価）してしまうと、せっかく最適な液圧制御をしようとしていても、実際には路面μピーク値付近から離れた制御となってしまうことに起因する。独立制御方式では、上記補正スリップ率ＳＨを考慮しないため路面μピーク値を誤って評価してしまうのである。従って、本実施形態のように、制動状態の適切な評価結果に基づくことが適切なアンチスキッド制御の実現のために重要であることが判る。
【００５３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されることはなく、種々の態様をとることができる。例えば、上記実施形態では車輪制動状態評価装置を備えたアンチスキッド制御装置として説明したが、アンチスキッド制御装置は運動特性制御装置の一例であり、車輪制動状態評価装置による評価結果に基づき車両の運動特性を制御する装置であれば、その他にも適用である。例えば同じようにブレーキ液圧により車輪制動力を調整するものとしてトラクション制御装置が考えられる。
【００５５】
そしてまた、上記実施形態では４輪駆動車に適用した例を説明したが、４輪駆動車、車輪間に回転拘束力が存在し、その拘束力を介して駆動・制動力が車輪間を移動する構成の車両の一例である。４輪駆動車では前後軸間が駆動系を介して拘束されているという特徴があるが、例えば２輪駆動車であっても差動制限機構（ＬＳＤ）を装着したものであれば同様に適用できる。この場合は、差動制限機構が介装されている左右の駆動輪のいずれか一方の制動状態を評価する場合であっても、左右駆動輪それぞれのスリップ状態の双方に基づいて評価する。そして、アンチッスキッド制御装置として構成するのであれば、その評価結果に基づいて制御することとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車輪制動状態評価装置を備えた運動特性制御装置としてのアンチスキッド制御装置全体の構成を表わす概略構成図である。
【図２】 電子制御装置にて繰返し実行されるメインルーチンの処理内容を表わすフローチャートである。
【図３】 図２のＳ１７０〜Ｓ２００にて各車輪に対して各々実行される制御モード演算処理を表わすフローチャートである。
【図４】 図３のＳ４１０にて実行されるパルス増モードの演算処理を表わすフローチャートである。
【図５】 電子制御装置にて所定時間毎のタイマ割込みにて実行されるタイマ割込み処理を表わすフローチャートである。
【図６】 制御モードと油圧制御のためのアクチュエータのソレノイドに対する駆動出力との関係を説明する説明図である。
【図７】 車輪にスリップが発生した場合の制御動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１〜４…車輪（１…右前輪，２…左後輪，３…右後輪，４…左前輪）
５〜８…回転速度センサ １１〜１４…ブレーキ装置
１６…マスタシリンダ ２１〜２４…アクチュエータ（三位置弁） ２５…ブレーキペダル ２７ａ，２７ｂ…モータポンプ
２８ａ，２８ｂ…リザーバ ４０…電子制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両制動時における車輪制動状態を評価する装置、及びその評価装置による評価結果に基づいて車両の運動特性を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、滑り易い路面での制動時の車輪ロックを防止して制動安定性を確保しながら制動距離を短縮するアンチスキッド制御（ＡＢＳ）や加速スリップ時のトラクション制御（ＴＲＣ）においては、車輪の制動状態の評価が重要となる。例えばアンチスキッド制御であれば、車両制動時の車輪制動状態に応じて各車輪のブレーキ油圧を減圧・増圧・保持する油圧制御を行ない、各車輪のスリップ状態を車両を安全且つ速やかに制動可能な状態に制御する。この「車両を安全且つ速やかに制動可能な状態」とは、言い換えれば、スリップ率が路面の摩擦係数（以下単にμとも表す）のピーク値（一般に、スリップ率が１０％〜２０％程度となるスリップ状態に対応する。）付近に居る時間が長くなるように制御するのである。
【０００３】
従来、こうしたアンチスキッド制御では、各車輪のブレーキ油圧を各々独立に制御するいわゆる独立制御を基本的に行なっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、４輪駆動車や差動制限機構（ＬＳＤ）を装着した車両のように車輪間に回転拘束力が存在する場合には、その拘束力を介して駆動・制動力が車輪間を移動し、車輪の回転に影響を及ぼすため、独立制御の場合と状況が異なってくる。
【０００５】
４輪駆動車では前後軸間が駆動系を介して拘束されているため、センタデフがロックされている場合には、前後軸が同期して回転することとなる。そのため、制動前の車体速度を１として、ＦＲ輪のみに制動力をかけてＦＲ輪の速度を０．８とした場合には、ＦＲ輪の制動により発生した車体の速度低下量△Ｖを用いると、前輪側の車輪速度ＶｗFL，ＶｗFRは、次のようになる。
【０００６】
ＶｗFL＝１−△Ｖ， ＶｗFR＝０．８−△Ｖ
この場合、後輪側の車輪速度ＶｗRL，ＶｗRRは、共に次のようになる。
１−０．８＝０．２
となるのに対し、４輪駆動車にてセンタデフをロックしている場合には、
（１−０．８）＋（１−０．９）＝０．３
という具合いに、ＦＲ輪分に後輪の平均スリップ量分が加算されることとなる。
【０００７】
このように、４輪が独立している場合と同じようには取り扱えないのである。
また、差動制限装置（ＬＳＤ）を装着している場合にも、その機能によって、片方の輪のスリップを抑制して他方の輪に駆動力を伝達させるため、やはり４輪が独立している場合と同じようには取り扱えないのである。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、車輪間に回転拘束力が存在する場合であっても、車両制動時における車輪制動状態を適切に評価することのできる評価装置を提供することを目的とする。また、その評価結果に基づいて制動力や駆動力を調整することによって車両の運動特性を適切に制御することのできる制御装置を提供することを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の車両用運動特性制御装置では、車両制動時に第１の車輪制動力発生手段によって車輪制動力が付与される前輪のスリップ状態が第１のスリップ状態検出手段によって検出され、同じく第２の車輪制動力発生手段によって車輪制動力が付与される後輪のスリップ状態が第２のスリップ状態検出手段によって検出される。そして、前輪及び後輪のいずれか一方に車輪制動力が付与され、一方の車輪を駆動する駆動力が他方の車輪に移動する際に、制動状態評価手段が、検出された前輪のスリップ状態及び後輪のスリップ状態の双方に基づき、前輪のスリップ率に後輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて前輪の制動状態を評価するとともに、後輪のスリップ率に前輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて後輪の制動状態を評価する。以上の車輪制動状態評価装置による評価結果に基づき、制動力調整手段が第１の車輪制動力発生手段によって前輪に付与する車輪制動力及び第２の車輪制動力発生手段によって後輪に付与する車輪制動力をそれぞれ調整する。そして、制動力調整手段が、前輪のスリップ率に後輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたもの、及び後輪のスリップ率に前輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて制動力を調整する制御を行う。
【００１０】
本発明の車輪制動状態評価装置は、第１輪と第２輪との間には回転拘束力が存在し、その回転拘束力を介して駆動・制動力が車輪間を移動する構成の車両に適用されることを前提としている。このような構成のものとしては、前後軸間が駆動系を介して拘束されている４輪駆動車や差動制限機構（ＬＳＤ）を装着した車両が考えられる。これは、車輪間に回転拘束力が存在する場合には、その拘束力を介して駆動・制動力が車輪間を移動し、車輪の回転に影響を及ぼすため、独立制御の場合と状況が異なってくることに起因しており、本発明はこのような回転拘束力による影響を考慮して適切な評価を行おうとするものである。
【００１１】
４輪駆動車においては、請求項２に示すように前輪と後輪との間の回転拘束力を介して駆動・制動力が移動するため、前輪の制動状態を評価する場合には、前輪のスリップ状態及び後輪のスリップ状態の双方に基づき、前輪のスリップ率に後輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて前輪の制動状態を評価する。同様に、後輪の制動状態を評価する場合には、後輪のスリップ状態及び前輪のスリップ状態の双方に基づき、後輪のスリップ率に前輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて評価する。なお、この場合、例えば前輪側のいずれか１輪の制動状態を評価する場合には、後輪側２輪のスリップ状態を加味し、逆に後輪側のいずれか１輪の制動状態を評価する場合には、前輪側２輪のスリップ状態を加味するようにしてもよい。
【００１４】
このように、本発明の車輪制動状態評価装置によれば、車輪間に回転拘束力が存在する場合であっても、ある車輪の制動状態を評価する場合に、その車輪のスリップ状態だけでなく、評価対象の車輪との間で回転拘束力のために影響が及ぶ他の車輪のスリップ状態も加味して評価しているので、車両制動時における車輪制動状態を適切に評価することができるのである。
【００１５】
一方、このように適切な評価をした結果に基づいて制動力や駆動力を調整すれば、車両の運動特性を適切に制御することができる。上記車輪制動状態評価装置を備えた車両用運動特性制御装置は、車輪制動状態評価装置による評価結果に基づき、第１の車輪制動力発生手段によって前輪に付与する車輪制動力及び第２の車輪制動力発生手段によって後輪に付与する車輪制動力をそれぞれ調整する車両用運動特性制御装置である。そして、この場合の車輪制動力は、請求項３に示すように、ブレーキ装置のブレーキ液圧をマスタシリンダからの油圧によって増圧するか、該ブレーキ液圧を減圧するか、或は該ブレーキ液圧を保持するかによって調整する。
【００１６】
これは、いわゆるアンチスキッド制御装置やトラクション制御装置として適用した場合である。これらの制御においては車輪の制動状態の評価が重要となる。例えばアンチスキッド制御であれば、車両制動時の車輪制動状態に応じて車輪のブレーキ油圧を減圧・増圧・保持する油圧制御を行ない、車輪スリップ率が路面μピーク値付近に居る時間が長くなるように制御する。この場合、車輪制動状態の関連物理量としての路面μピーク値を誤って評価（例えば過大評価）してしまうと、せっかく最適な液圧制御をしようとしていても、実際には路面μピーク値付近から離れた制御となってしまう可能性がある。したがって、このような適切な評価結果に基づくことで、最適なアンチスキッド制御やトラクション制御が実現できるのである。
例えば４輪駆動車における判りやすい例で考えてみる。
４輪駆動車では前後軸間が駆動系を介して拘束されているため、センタデフがロックされている場合には、前後軸が同期して回転することとなる。そのため、制動前の車体速度を１として、ＦＲ輪のみに制動力をかけてＦＲ輪の速度を０．８とした場合には、ＦＲ輪の制動により発生した車体の速度低下量△Ｖを用いると、前輪側の車輪速度ＶｗＦＬ，ＶｗＦＲは、次のようになる。
ＶｗＦＬ＝１−△Ｖ， ＶｗＦＲ＝０．８−△Ｖ
この場合、後輪側の車輪速度ＶｗＲＬ，ＶｗＲＲは、共に次のようになる。
（ＶｗＦＬ＋ＶｗＦＲ）／２＝［（０．８−△Ｖ）＋（１−△Ｖ）］／２
＝０．９−△Ｖ
したがって、スリップ量と制動力とが比例するとした場合、ＦＲ輪の速度を０．８にするために要する制動力は、４輪が独立している場合は、
１−０．８＝０．２
となるのに対し、４輪駆動車にてセンタデフをロックしている場合には、
（１−０．８）＋（１−０．９）＝０．３
という具合いに、ＦＲ輪分に後輪の平均スリップ量分が加算されることとなる。
このように、４輪が独立している場合と同じようには取り扱えないのである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず図１は、本発明の一実施形態である車輪制動状態評価装置を備えた運動特性制御装置としてのアンチスキッド制御装置全体の構成を表わす概略構成図である。なお、本実施形態では４輪駆動車（４ＷＤ）に適用した例を示す。
【００１９】
図１に示す如く、車両の右前輪（ＦＲ）１，左後輪（ＲＬ）２，右後輪（ＲＲ）３及び左前輪（ＦＬ）４の各々には、各車輪１〜４の回転に応じたパルス信号（回転速度信号）を発生する、電磁式、磁気抵抗式等の回転速度センサ５，６，７，８が配設されている。また各車輪１〜４には、夫々、マスタシリンダ１６からの油圧を受けて各車輪１〜４に制動をかけるブレーキ装置１１，１２，１３，１４が配設され、これら各ブレーキ装置１１〜１４には、マスタシリンダ１６からの油圧が、アクチュエータ２１，２２，２３，２４及び油圧管路を介して送られる。また更に、マスタシリンダ１６から油圧を発生させるブレーキペダル２５には、その踏込状態を検出して、制動時にはオン信号を、非制動時にはオフ信号を出力するストップスイッチ２６が設けられている。なお、本実施形態では、マスタシリンダ１６からの油圧を各車輪１〜４のアクチュエータ２１〜２４に導く油圧管路が、右前輪１及び左後輪２用の油圧管路と、右後輪３及び左前輪４用の油圧管路との２系統に分離した、いわゆるＸ配管とされている。
【００２０】
次に、各アクチュエータ２１〜２４は、電磁式の三位置弁から構成されている。そして、非通電時には、アクチュエータ２１に図示したＡ位置となって、マスタシリンダ１６から各車輪１〜４のブレーキ装置１１〜１４に至る油圧管路を連通して、ブレーキ装置１１〜１４のブレーキ油圧（いわゆるホイールシリンダ圧であり、以下単にＷ／Ｃ圧ともいう）をマスタシリンダ１６からの油圧によって増圧する。
【００２１】
また、通電時には、その電流レベルに応じて、アクチュエータ２１に図示したＢ位置又はＣ位置に切り換えられる。そして、通電によりＢ位置となったときには、油圧管路を遮断してブレーキ装置１１〜１４のＷ／Ｃ圧を現在の状態に保持し、通電によりＣ位置となったときには、ブレーキ装置１１〜１４のホイールシリンダ内の油を上記２系統の油圧管路毎に設けられたリザーバ２８ａ，２８ｂへ逃して、各ブレーキ装置１１〜１４のＷ／Ｃ圧を減圧する。
【００２２】
なお、上記各アクチュエータ２１〜２４は、電子制御装置４０の動作により、アンチスキッド制御中には一旦Ｃ位置（減圧位置）に切り換えられて、ブレーキ装置１１〜１４のホイールシリンダ内の油をリザーバ２８ａ，２８ｂに逃すが、リザーバ２８ａ，２８ｂが満杯となると、減圧不可となるため、リザーバ２８ａ，２８ｂ側の油圧管路とマスタシリンダ１６側の油圧管路との間には、電動モータの駆動によってリザーバ２８ａ，２８ｂ側の油をマスタシリンダ１６側に汲み上げるモータポンプ２７ａ，２７ｂが設けられている。
【００２３】
次に各アクチュエータ２１〜２４を、増圧位置、減圧位置、保持位置の何れかに制御する電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等からなるマイクロコンピュータから構成されており、図示しないイグニッションスイッチのオン時に電源供給を受けて動作する。すなわち、電子制御装置４０は、上記各車輪の回転速度センサ５〜８及びストップスイッチ２６からの信号を受け、これら各信号に基づきアンチスキッド制御のための演算処理を行い、上記各アクチュエータ２１〜２４の弁位置を切り換える。
【００２４】
以下、この電子制御装置４０にてアンチスキッド制御のために実行される演算処理について、図２〜図５に示すフローチャートに沿って説明する。
図２に示す如く、電子制御装置４０が起動されると、まずＳ１００（Ｓ：ステップを表わす）にて、メモリクリア、フラグリセット等の初期化処理を行ない、続くＳ１１０にて、以降の演算処理を所定時間Ｔａ（例えば５ｍsec.）毎に実行するために、所定時間Ｔａが経過したか否かを判断することにより、所定時間Ｔａが経過するのを待つ。
【００２５】
そして、Ｓ１１０にて、所定時間Ｔａが経過したと判断すると、Ｓ１２０に移行して、上記各回転速度センサ５〜８からの回転速度信号に基づき、各車輪１〜４の回転速度（以下、車輪速度という）ＶW**（ＶWFR,ＶWRL,ＶWRR,ＶWFL）を算出し、続くＳ１３０にて、その算出した車輪速度ＶW** の微分値である各車輪１〜４の回転加速度（以下、車輪加速度という）ｄＶW**（ｄＶWFR,ｄＶWRL,ｄＶWRR,ｄＶWFL）を演算する。なお、車輪速度ＶW**及び車輪加速度ｄＶW**に付される添え字（**＝FR，RL，RR，FL）は、夫々、その値が右前輪１，左後輪２，右後輪３，左前輪４の値であることを表わす。
【００２６】
次にＳ１４０では、Ｓ１２０で求めた各車輪１〜４の車輪速度ＶW** の内の例えば最大速度ＶWmaxに基づき、車体速度ＶＢを演算（推定）する。この処理は、例えば、各車輪１〜４の車輪速度ＶWFR 〜ＶWRL の内の最大速度ＶWmaxが、前回求めた車体速度ＶＢ(n-1) に所定値を加えた加速限界値Ｖαから、車体速度ＶＢ(n-1) から所定値を減じた減速限界値Ｖβまでの範囲内にあるか否かを判断し、最大速度ＶWmaxが加速限界値Ｖαから減速限界値Ｖβまでの範囲内にあれば、最大速度ＶWmaxをそのまま車体速度ＶＢとして設定し、最大速度ＶWmaxが加速限界値Ｖαを越えていれば、この加速限界値Ｖαを車体速度ＶＢとして設定し、最大速度ＶWmaxが減速限界値Ｖβを下回っていれば、その減速限界値Ｖβを車体速度ＶＢとして設定する、といった従来より周知の手順で実行される。
【００２７】
こうしてＳ１４０にて車体速度ＶＢが求められると、今度はＳ１６０に移行して、Ｓ１２０にて算出した各車輪１〜４の車輪速度ＶW** と、Ｓ１４０にて算出した車体速度ＶＢとに基づき、各車輪１〜４のスリップ率ＳW** （ＳWFR,ＳWRL,ＳWRR,ＳWFL ）を算出する。
【００２８】
なお、このスリップ率ＳW** は、車体速度ＶＢと車輪速度ＶW との偏差（ＶＢ−ＶW** ）を、車体速度ＶＢで除することにより求めることができる（ＳW** ＝（ＶＢ−ＶW** ）／ＶＢ）。
以上のように、各車輪１〜４のスリップ率ＳW** が算出されると、今度は、Ｓ１７０〜Ｓ２００にて、各車輪１〜４のスリップ率ＳWFR〜ＳWFLと車輪加速度ｄＶWFR〜ｄＶWFLとに基づき、各車輪１〜４毎に、各アクチュエータ２１〜２４の制御モードを、増圧モード、減圧モード、保持モード、或はパルス増モードの何れに制御するかを設定する制御モードの演算処理を実行する。つまり、Ｓ１７０では右前輪（ＦＲ）１の制御モードを、Ｓ１８０では左後輪（ＲＬ）２の制御モードを、Ｓ１９０では右後輪（ＲＲ）３の制御モードを、Ｓ２００では左前輪（ＦＬ）４の制御モードを、夫々設定する。そしてこれらＳ１７０〜Ｓ２００の処理は、夫々、図３に示す手順で実行される。
【００２９】
なお、本実施形態では、これらＳ１７０〜Ｓ２００の処理で制御モードを設定するのに使用される各車輪１〜４のスリップ率ＳW** 及び車輪加速度ｄＶW** を算出するための前述のＳ１２０〜Ｓ１４０及びＳ１６０の処理がスリップ状態検出手段に相当する。
【００３０】
図３に示す如く、Ｓ１７０〜Ｓ２００で実行される制御モードの演算処理では、まずＳ３１０にて、対象となる車輪１，２，３又は４に対して制御中モードが設定されており、既にアンチスキッド制御（油圧制御）を実行しているか否かを判断する。そして、制御中モードが設定されていなければ、Ｓ３２０にて、Ｓ１６０にて求めた当該車輪のスリップ率ＳW** が予め設定された判定スリップ率ＫＳ０（例えば、２０％）を越えたか否かを判断し、スリップ率ＳW** が判定スリップ率ＫＳ０を越えていなければ、当該車輪に対する油圧制御を実行する必要はないので、Ｓ３３０にて制御中モードをリセット状態とし、Ｓ３４０にて、アクチュエータを図１に示したＡ位置（増圧位置）に保持する増圧モードにセットして、当該処理を終了する。
【００３１】
一方、Ｓ３２０にて、スリップ率ＳW** が判定スリップ率ＫＳ０を越えたと判断されると、車輪がスリップしており、油圧制御を実行する必要があるとして、Ｓ３５０に移行し、制御中モードをセットする。そして、このＳ３５０にて制御中モードをセットするか、或はＳ３１０にて現在制御中モードであると判断された場合には、Ｓ３６０に移行し、当該車輪のスリップ率ＳW** が目標スリップ率ＫＳ（例えば、１５％）を越えているか否かを判断する。
【００３２】
Ｓ３６０にて、スリップ率ＳW** が目標スリップ率ＫＳを越えていると判断されると、Ｓ３７０に移行し、Ｓ１３０にて算出した当該車輪の車輪加速度ｄＶW** は、油圧制御によって車輪の減速が抑制されてその車輪速度ＶW** の変化方向が減速方向から加速方向に反転したか否か、つまり加速度零（０Ｇ）以上となったか否かを判断する。そして、Ｓ３７０にて、車輪加速度ｄＶW** が０Ｇよりも小さく、車輪速度ＶW** は減速方向に変化していると判断されると、Ｓ３８０に移行して、アクチュエータを図１に示したＣ位置（減圧位置）に制御して、ブレーキ装置のＷ／Ｃ圧を減圧させる減圧モードをセットし、当該処理を終了する。
【００３３】
一方、ＳＳ３７０にて、車輪加速度ｄＶW** は０Ｇ以上となって、車輪速度ＶW** の変化方向が減速方向から加速方向になっていると判断されると、Ｓ３９０に移行して、アクチュエータを図１に示したＢ位置（保持位置）に制御し、ブレーキ装置のＷ／Ｃ圧を保持させる保持モードをセットし、当該処理を終了する。
【００３４】
また次に、Ｓ３６０にて、スリップ率ＳW** が目標スリップ率ＫＳ以下になっていると判断された場合には、Ｓ４００に移行して、アクチュエータを図１に示したＡ位置（増圧位置）とＢ位置（保持位置）との間を所定周期で交互に変化させて、ブレーキ装置のＷ／Ｃ圧をその変化周期に応じた増圧パターンで除々に増圧させるパルス増モードの制御を、所定回数（所定パターン）分実行したか否かを判断する。
【００３５】
そして、このＳ４００にて、パルス増モードの制御を所定パターン分実行したと判断すると、当該車輪のスリップは完全に抑制され、油圧制御を終了してももはや車輪がスリップすることはないものとして、Ｓ３３０に移行し、Ｓ３３０にて制御中モードをリセットし、Ｓ３４０にて増圧モードをセットした後、当該処理を終了する。
【００３６】
一方、Ｓ４００にて、パルス増モードの制御を所定パターン分実行していないと判断されると、Ｓ４１０にて、当該車輪に対する制御モードとして、パルス増モードをセットし、当該処理を一旦終了する。
なお、図６は、増圧モード，減圧モード，保持モード及びパルス増モードの際のアクチュエータのソレノイドに対する駆動出力を表わす。つまり、図６に示す如く、本実施形態では、制御モードとして増圧モードが設定されている場合には、ソレノイドへの通電を禁止してアクチュエータを増圧位置に固定し、減圧モードが設定されている場合には、ソレノイドに減圧用の所定電流を連続通電して、アクチュエータを減圧位置に固定し、保持モードが設定されている場合には、ソレノイドに保持用の所定電流を連続通電して、アクチュエータを保持位置に固定し、パルス増モードが設定されている場合には、ソレノイドに所定時間ＫＨ＊（ＫＨ１，ＫＨ２，ＫＨ３）だけ保持用の所定電流を流し、その後所定時間ＫＵ（例えば３ｍsec.）だけソレノイドへの通電を停止する、というように、アクチュエータを保持位置と増圧位置とに交互に切り換える。
【００３７】
従って、パルス増モードでは、ブレーキ装置１１〜１４のＷ／Ｃ圧が除々に増加することになり、本実施形態では、保持・増圧の切り換えが所定回数Ｎ（例えば１０パターン分）連続すると、上記Ｓ４００にてパルス増モードが終了したと判断され、Ｓ３３０へ移行して制御中モードがリセットされた後、Ｓ３４０にて制御モードが増圧モードに切り換えられる。なお、パルス増モードにおける保持用の所定電流を流する所定時間（ＫＨ１，ＫＨ２，ＫＨ３）は、Ｓ４１０のパルス増モードセットの処理において、ＫＨ１，ＫＨ２，ＫＨ３のいずれか１つが選択される。
【００３８】
次に、図３のＳ４１０にて実行され、上述したＫＨ１，ＫＨ２，ＫＨ３のいずれか１つの選択も実行するパルス増モード演算処理について、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理が開始されると、まずＳ５１０にて、制御対象輪が前輪１，４側かどうかを判断する。そして、前輪１，４のいずれかかであれば（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、Ｓ５２０へ移行し、補正スリップ率ＳＨを、左右後輪２，３のスリップ率ＳWRR，ＳWRLの平均値に所定の重み付け係数Ｋを乗算して（下式参照）算出する。
【００３９】
ＳＨ＝Ｋ（ＳＷＲＲ＋ＳＷＲＬ）／２
一方、制御対象輪が後輪２，３のいずれかかであれば（Ｓ５１０：ＮＯ）、Ｓ５３０へ移行し、補正スリップ率ＳＨを、左右前輪１，４のスリップ率ＳＷＦＲ，ＳＷＦＬの平均値に所定の重み付け係数Ｋを乗算して（下式参照）算出する。
【００４０】
ＳＨ＝Ｋ（ＳＷＦＲ＋ＳＷＦＬ）／２
なお、Ｓ５２０及びＳ５３０での重み付け係数Ｋは、例えば０．８である。そして、Ｓ５２０あるいはＳ５３０にて補正スリップ率ＳＨを算出した後は、Ｓ５４０へ移行して、増圧パターンを決定するためのスリップ率△Ｓを、補正目標スリップ率ＫＳＴ（例えば１２％）から制御対象輪のスリップ率ＳＷ＊＊及び補正スリップ率ＳＨを減算して（下式参照）算出する。
【００４１】
△Ｓ＝ＫＳＴ−（ＳW**＋ＳＨ）
このようにＳ５４０で算出した増圧パターン決定用スリップ率△ＳをＳ５５０以降で所定のスリップ率と比較し、その比較結果に応じてパルス増保持時間をＫＨ１〜ＫＨ３の内から１つを決定する。まずＳ５５０では、増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが第１判定基準値ＫＳ１（例えば４％）より小さいか否かを判定する。そして、Ｓ５５０で肯定判断、すなわち増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが第１判定基準値ＫＳ１より小さい場合には、Ｓ５６０へ移行して、パルス増保持時間をＫＨ１（例えば２００msc.）にセットする。
【００４２】
一方、Ｓ５５０で否定判断、すなわち増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが第１判定基準値ＫＳ１以上である場合には、Ｓ５７０へ移行して、増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが第２判定基準値ＫＳ２（例えば８％）より小さいか否かを判定する。そして、Ｓ５７０で肯定判断、すなわち増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが（第１判定基準値ＫＳ１以上で）第２判定基準値ＫＳ２より小さい場合には、Ｓ５８０へ移行して、パルス増保持時間をＫＨ２（例えば１００msc.）にセットする。
【００４３】
また、Ｓ５７０で否定判断、すなわち増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが第２判定基準値ＫＳ２以上の場合には、Ｓ５９０へ移行して、パルス増保持時間をＫＨ３（例えば５０msc.）にセットする。
上述したように第１判定基準値ＫＳ１＜第２判定基準値ＫＳ２であり、パルス増保持時間についてはＫＨ１＞ＫＨ２＞ＫＨ３となるので、増圧パターン決定用スリップ率△Ｓが小さい程、図６のパルス増モードにおける保持時間が長くなる。保持時間が長くなるということは、単位時間当りの増圧量が少なくなるということを意味する。
【００４４】
なお、本パルスモード演算処理におけるＳ５２０〜Ｓ５５０及びＳ５７０の処理は、前輪であれば左右後輪のスリップ率、後輪であれば左右前輪のスリップ率に基づいて補正スリップ率ＳＨを求め、その補正スリップ率ＳＨと制御対象輪のスリップ率ＳW** とに基づいて算出した増圧パターン決定用スリップ率△Ｓを所定の判定基準値ＫＳ１，ＫＳ２と比較して、本実施形態ではアンチスキッド制御におけるパルス増保持時間ＫＨ１〜ＫＨ３を決定するものであり、本発明の制動状態評価手段としての処理に相当する。
【００４５】
以上のようにして、図２のＳ１７０〜Ｓ２００にて各車輪１〜４の制御モードが各々設定されると、再度Ｓ１１０に移行し、以降、Ｓ１１０〜Ｓ２００の処理を繰返し実行する。また、このようにして各車輪１〜４の制御モードを設定するが、その設定された制御モードは、図５に示すタイマ割込み処理にて、各車輪１〜４のアクチュエータ２１〜２４を夫々駆動するのに使用される。なお、上述の図４のパルス増モード演算処理にて決定されたパルス増保持時間ＫＨ１〜ＫＨ３に基づき各車輪１〜４のアクチュエータ２１〜２４を夫々駆動する処理が、本発明の制動力調整手段としての処理に相当する。
【００４６】
図５に示すタイマ割込み処理は、各車輪１〜４のブレーキ装置１１〜１４のＷ／Ｃ圧を各々制御するために、所定時間（例えば１ｍｓｅｃ．）Ｔｂ毎のタイマ割込みによって実行される処理である。まずＳ６１０にて、右前輪（ＦＲ）１の制御モードを読み込み、この制御モードに従い、アクチュエータ２１のソレノイドを図６に示した駆動出力にて駆動することによって、アクチュエータ２１をその制御モードに対応した弁位置に制御する。なお、制御モードが減圧モード或はパルス増モードであれば、そのモードに対応した変化パターンにて弁位置を変化させる。
【００４７】
そして、続くＳ６２０，Ｓ６３０，Ｓ６４０では、このＳ６１０と同様にして、左前輪（ＦＬ）４のアクチュエータ２４に対する駆動出力、右後輪（ＲＲ）３のアクチュエータ２３に対する駆動出力、左後輪（ＲＬ）２のアクチュエータ２２に対する駆動出力を順次実行し、この割込み処理を終了する。
【００４８】
この結果、各車輪１〜４のアクチュエータ２１〜２４は、増圧位置，減圧位置，保持位置のいずれかに制御され、各車輪１〜４のブレーキ装置１１〜１４のＷ／Ｃ圧は、設定された制御モードに応じて減圧・保持・増圧されることになる。
以上説明したように、本実施形態では、Ｓ１７０〜Ｓ２００において、図４のパルス増モード演算する場合に、制御対象輪が前輪１，４のいずれかであれば左右後輪２，３の２つのスリップ率ＳWRR，ＳWRLに基づいて補正スリップ率ＳＨを求め（Ｓ５２０）、後輪２，３のいずれかであれば左右前輪１，４の２つのスリップ率ＳWFR，ＳWFLに基づいて補正スリップ率ＳＨを求め（Ｓ５３０）、その補正スリップ率ＳＨと制御対象輪のスリップ率ＳW** とに基づいて増圧パターン決定用スリップ率△Ｓを算出する（Ｓ５４０）。そして、その増圧パターン決定用スリップ率△Ｓを所定の判定基準値ＫＳ１，ＫＳ２と比較して（Ｓ５５０，Ｓ５７０）、アンチスキッド制御におけるパルス増保持時間ＫＨ１〜ＫＨ３を決定している（Ｓ５６０，Ｓ５８０，Ｓ５９０）。
【００４９】
このように、本実施形態では適用されている車両が４輪駆動車であり、車輪間に回転拘束力が存在するが、対象車輪の制動状態を評価する場合に、その車輪のスリップ状態だけでなく、対象車輪との間で回転拘束力のために影響が及ぶ他の車輪（本実施形態では前輪１，４であれば後輪２，３、後輪２，３であれば前輪１，４）のスリップ状態も加味して評価しているので、車両制動時における車輪制動状態を適切に評価することができ、その適切な評価に基づくアンチスキッド制御も当然ながら適切なものとなる。
【００５０】
従って、本実施形態のアンチスキッド制御装置においては、例えば、図７に示す如く、パルス増モードにおいては、時刻ｔ１において保持時間がＫＨ２でのパルス増モード（図中▲２▼参照）に切り替わり、時刻ｔ３において保持時間がＫＨ１でのパルス増モード（図中▲１▼参照）に切り替わっている。すなわち、増圧パターン決定用スリップ率△Ｓを単に所定値ＫＳＴから自車輪のスリップ率ＳW** を減算するだけでなく、さらに補正スリップ率ＳＨを減算するという適切な制動状態の評価の結果に基づいているため、適切な切替タイミングなのである。
【００５１】
比較のために、いわゆる独立制御方式の場合を考えてみる。独立制御の場合には、増圧パターン決定用スリップ率△Ｓを単に所定値ＫＳＴから自車輪のスリップ率ＳW** を減算するだけとなるので、例えば本実施形態では、図７中の時刻ｔ１において保持時間がＫＨ２でのパルス増モード（図中▲２▼参照）に切り替わっていたものが、時刻ｔ２にならないと切り替わらなくなる。また、時刻ｔ３において保持時間がＫＨ１でのパルス増モード（図中▲１▼参照）に切り替わっていたものが、独立制御であれば時刻ｔ４にならないと切り替わらなくなる。
【００５２】
つまり、これらの場合には、適切な切替タイミングから遅れてしまうこととなる。これは、アンチスキッドでは車輪スリップ率が路面μピーク値付近に居る時間が長くなるように制御するのであるが、路面μピーク値を誤って評価（例えば過大評価）してしまうと、せっかく最適な液圧制御をしようとしていても、実際には路面μピーク値付近から離れた制御となってしまうことに起因する。独立制御方式では、上記補正スリップ率ＳＨを考慮しないため路面μピーク値を誤って評価してしまうのである。従って、本実施形態のように、制動状態の適切な評価結果に基づくことが適切なアンチスキッド制御の実現のために重要であることが判る。
【００５３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されることはなく、種々の態様をとることができる。例えば、上記実施形態では車輪制動状態評価装置を備えたアンチスキッド制御装置として説明したが、アンチスキッド制御装置は運動特性制御装置の一例であり、車輪制動状態評価装置による評価結果に基づき車両の運動特性を制御する装置であれば、その他にも適用である。例えば同じようにブレーキ液圧により車輪制動力を調整するものとしてトラクション制御装置が考えられる。
【００５５】
そしてまた、上記実施形態では４輪駆動車に適用した例を説明したが、４輪駆動車、車輪間に回転拘束力が存在し、その拘束力を介して駆動・制動力が車輪間を移動する構成の車両の一例である。４輪駆動車では前後軸間が駆動系を介して拘束されているという特徴があるが、例えば２輪駆動車であっても差動制限機構（ＬＳＤ）を装着したものであれば同様に適用できる。この場合は、差動制限機構が介装されている左右の駆動輪のいずれか一方の制動状態を評価する場合であっても、左右駆動輪それぞれのスリップ状態の双方に基づいて評価する。そして、アンチッスキッド制御装置として構成するのであれば、その評価結果に基づいて制御することとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車輪制動状態評価装置を備えた運動特性制御装置としてのアンチスキッド制御装置全体の構成を表わす概略構成図である。
【図２】 電子制御装置にて繰返し実行されるメインルーチンの処理内容を表わすフローチャートである。
【図３】 図２のＳ１７０〜Ｓ２００にて各車輪に対して各々実行される制御モード演算処理を表わすフローチャートである。
【図４】 図３のＳ４１０にて実行されるパルス増モードの演算処理を表わすフローチャートである。
【図５】 電子制御装置にて所定時間毎のタイマ割込みにて実行されるタイマ割込み処理を表わすフローチャートである。
【図６】 制御モードと油圧制御のためのアクチュエータのソレノイドに対する駆動出力との関係を説明する説明図である。
【図７】 車輪にスリップが発生した場合の制御動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１〜４…車輪（１…右前輪，２…左後輪，３…右後輪，４…左前輪）
５〜８…回転速度センサ １１〜１４…ブレーキ装置
１６…マスタシリンダ ２１〜２４…アクチュエータ（三位置弁） ２５…ブレーキペダル ２７ａ，２７ｂ…モータポンプ
２８ａ，２８ｂ…リザーバ ４０…電子制御装置
Claims (3)
- 前輪と後輪との間には回転拘束力が存在し、該回転拘束力を介して駆動・制動力が車輪間を移動する構成の車両に設けられた第１の車輪制動力発生手段によって車輪制動力が付与される前記前輪のスリップ状態を検出する第１のスリップ状態検出手段と、
前記車両に設けられた第２の車輪制動力発生手段によって車輪制動力が付与される後輪のスリップ状態を検出する第２のスリップ状態検出手段と、
前記前輪と前記後輪との間の回転拘束力を介して駆動・制動力が車輪間を移動する状態である場合には、前記第１のスリップ状態検出手段にて検出された前記前輪のスリップ状態及び前記第２のスリップ状態検出手段にて検出された前記後輪のスリップ状態の双方に基づき、前輪のスリップ率に後輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて前輪の制動状態を評価するとともに、後輪のスリップ率に前輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて後輪の制動状態を評価する制動状態評価手段と、を備える車輪制動状態評価装置と、
該車輪制動状態評価装置による評価結果に基づき、前記第１の車輪制動力発生手段によって前記前輪に付与する車輪制動力及び前記第２の車輪制動力発生手段によって前記後輪に付与する車輪制動力をそれぞれ調整する制動力調整手段とを備え、
前記前輪のスリップ率に後輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたもの、及び前記後輪のスリップ率に前輪のスリップ率から算出した補正スリップ率を加えたものに基づいて前記制動力調整手段が制動力を調整する制御を行うことを特徴とする車両用運動特性制御装置。 - 前輪と後輪との間には回転拘束力が存在し、該回転拘束力を介して駆動・制動力が前後輪間を移動する構成の４輪駆動車両における前記前輪及び後輪の制動状態を評価することを特徴とする請求項１に記載の車両用運動特性制御装置。
- 前記第１及び第２の車輪制動力発生手段は、ブレーキ液圧をマスタシリンダからの油圧によって増圧するか、該ブレーキ液圧を減圧するか、或は該ブレーキ液圧を保持するかによって車輪制動力を付与するものであり、前記制動力調整手段は、前記ブレーキ液の増圧・減圧・保持状態を制御することで制動力を調整するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用運動特性制御装置。
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