JP5169712B2 - Braking control device and braking method - Google Patents
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Description
本発明は、ＡＢＳ制御など、車輪のスリップ率を目標スリップ率となるように車輪への制動を制御する制動制御に関する。 The present invention relates to braking control for controlling braking to a wheel such that ABS slip rate becomes a target slip rate, such as ABS control.
制動制御装置としては、例えば特許文献１に記載の装置がある。この制動制御装置では、車輪速度の時系列データに対しハイパスフィルタ処理を行う。また、忘却係数の値を、推定したトルク勾配の増減に応じて設定する。そして、上記忘却係数を用いたオンラインのシステム同定手法を適用することで、制動トルクの勾配を推定する。この推定の際に、ハイパスフィルタ処理後の車輪速度の時系列データ、車輪の運動モデル、及び制動トルクのスリップ速度に対する勾配として一次関数的に変化する勾配モデルを使用する。
As a braking control device, for example, there is a device described in
そして、上記推定した制動トルクの勾配が基準値を含む所定範囲の値となるように、車輪に作用するブレーキ力を制御する。これによってアンチロックブレーキ制御を行う。
ここで、上記制動トルクの勾配とは、制動トルクのスリップ速度に対する勾配である。
Here, the gradient of the braking torque is a gradient of the braking torque with respect to the slip speed.
スリップ率が増加しているときと減少しているときとで、路面摩擦係数の値が異なる。したがって、スリップ率が増加しているときに算出した目標スリップ率に基づいて制動力の制御をスリップ率が減少しているときに制動力の制御を行うと車両挙動が安定しないという課題がある。
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたもので、スリップ率が変動しているときにおいても目標スリップ率の値を適切に算出することができ適切な挙動安定制御を行うことが可能な制動制御装置及び制動方法を提供することを課題としている。
The value of the road surface friction coefficient is different when the slip ratio is increasing and when the slip ratio is decreasing. Therefore, there is a problem that if the braking force is controlled when the braking force is controlled based on the target slip rate calculated when the slip rate is increasing, the vehicle behavior is not stable.
The present invention has been made in view of the above points, and even when the slip ratio fluctuates, it is possible to appropriately calculate the value of the target slip ratio and perform appropriate behavior stabilization control. It is an object of the present invention to provide a simple braking control device and braking method.
上記課題を解決するために、本発明は、検出したスリップ率と、検出したスリップ率に基づいて演算した制動摩擦係数とに基づいて目標スリップ率を算出し、その目標スリップ率となるように車輪への制動力を制御する。そして、上記スリップ率が増加している場合の制動摩擦係数と、上記スリップ率が減少している場合の制動摩擦係数との偏差が所定値以上の場合、上記目標スリップ率を減少補正する。 In order to solve the above problems, the present invention calculates a target slip ratio based on the detected slip ratio and a braking friction coefficient calculated based on the detected slip ratio, and sets the wheel so that the target slip ratio is obtained. Control the braking force to When the deviation between the braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and the braking friction coefficient when the slip ratio is decreasing is greater than or equal to a predetermined value, the target slip ratio is corrected to decrease.
本発明によれば、スリップ率が増加している場合の制動摩擦係数と、スリップ率が減少している場合の制動摩擦係数との偏差が所定以上の場合、目標スリップ率の値をスリップ率が増加しているときの目標スリップ率の値よりも減少補正する。
このため、スリップ率が増減の変動をしているときにおいても、適切な目標スリップ率が得られ、制動力制御を挙動を乱すことなく行うことが可能となる。
According to the present invention, when the deviation between the braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and the braking friction coefficient when the slip ratio is decreasing is greater than or equal to a predetermined value, the value of the target slip ratio is calculated as the slip ratio. Decrease correction from the target slip ratio when increasing.
For this reason, even when the slip ratio fluctuates, an appropriate target slip ratio can be obtained, and the braking force control can be performed without disturbing the behavior.
（第１実施形態）
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る車両の概要構成図である。図１は、車輪の制動制御のための作動液圧回路を示す模式図である。
（構成）
本実施形態は、一般的な４輪自動車に適用した場合の例である。
各車輪１に、それぞれ制動ユニット２０を装備する。本実施形態の制動ユニット２０は、ブレーキディスク２、ブレーキキャリパ３、ブレーキシュー４を有する。ブレーキディスク２は車輪１側に固定する。そして、ブレーキキャリパ３に設けたホイールシリンダ１２の液圧に応じて、ブレーキシュー４をブレーキディスク２に押し付けて、所要の制動力が発生する。
(First embodiment)
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle according to the present embodiment. FIG. 1 is a schematic diagram showing a hydraulic circuit for wheel braking control.
(Constitution)
This embodiment is an example when applied to a general four-wheeled vehicle.
Each
なお、制動ユニット２０は、上述のようなディスクブレーキに限定しない。ドラムブレーキであっても良い。また、本実施形態では、作動液圧回路９を使用した制動装置を例に挙げて説明する。しかしこれに限定しない。電動ブレーキユニットであっても良い。要は、車輪に付与する制動力を調整可能な構成となっていればよい。また、４輪全てに制動ユニット２０を装備した場合を例示しているが、制動ユニット２０を２輪にだけ装備しても良い。
The
ここで、図１では、作動液圧配管５は実線で示し、また、電気信号線は破線で示している。
図１中の符号７は、運転者が操作するブレーキペダルである。ブレーキペダル７は、マスターシリンダ８に連結する。マスターシリンダ８は、ブレーキペダル７の踏力を倍増する。そのマスターシリンダ８は、作動液圧配管５を介して、各制動ユニット２０のホイールシリンダ１２に接続する。
そして、作動液圧回路９が、上記作動液圧配管５の途中に介装する。
Here, in FIG. 1, the hydraulic
The hydraulic fluid pressure circuit 9 is interposed in the hydraulic
次に、作動液圧回路９の構成を、図２を参照して説明する。各輪に対応する作動液圧回路９の構成は同じである。このため、図２では、１輪分のみを示してある。
作動液圧配管５は、作動液圧回路９内では第１配管５ａと第２配管５ｂとからなる。その第１配管５ａと第２配管５ｂとは並列に配置する。
第１配管５ａは、マスターシリンダ８とホイールシリンダ１２との間を接続する。インレット弁１３は、その第１配管５ａの途中に介挿する。インレット弁１３は、マスターシリンダ８と各輪のホイールシリンダ１２との間の第１配管５ａからなる第１作動液圧経路における、連通状態と非連通状態とを切り替える弁である。インレット弁１３は、例えば、電磁弁であって、コントローラ１１からの指令によって作動する。
Next, the configuration of the hydraulic fluid pressure circuit 9 will be described with reference to FIG. The configuration of the hydraulic pressure circuit 9 corresponding to each wheel is the same. For this reason, only one wheel is shown in FIG.
The
The
第２配管５ｂは、マスターシリンダ８とホイールシリンダ１２との間を接続する。アウトレット弁１４は、その第２配管５ｂの途中に介挿する。アウトレット弁１４は、マスターシリンダ８と各輪のホイールシリンダ１２との間の第２配管５ｂからなる第２作動液圧経路における、連通状態と非連通状態とを切り替える弁である。アウトレット弁１４は、例えば、電磁弁であって、コントローラ１１からの指令によって作動する。
The
ドレインタンク１５が、アウトレット弁１４よりもマスターシリンダ８側位置で、第２配管５ｂに連結する。ドレインタンク１５は、アウトレット弁１４を通じて供給されるブレーキ作動液を一時的に蓄えておく役割を有する。
また、ポンプ１７が、ドレインタンク１５よりもマスターシリンダ８側位置で、第２配管５ｂに連結する。モータ１６は、ポンプ１７を駆動し、ドレインタンク１５に溜まったブレーキ作動液をマスターシリンダ８側に戻す。モータ１６は、コントローラ１１からの指令によって作動する。
The
The
ここで、インレット弁１３、及びアウトレット弁１４は、バネを内蔵している。このバネによって、非制御状態（無電通）では、インレット弁１３は連通状態に、アウトレット弁１４は非連通状態となる。これによって、システムが失陥した場合はハード的にノーマル配管の状態となる。
ここで、制動制御が作動していない場合、つまりノーマル配管の状態における、作動液圧系の作動は次の通りである。この場合には、インレット弁１３は開となっている。そして、運転者がブレーキペダル７を踏むと、その作動液圧はマスターシリンダ８により倍増されて作動液圧回路９に供給される。その圧力は非制御で４輪に配分され、作動液圧配管５を経由してホイールシリンダ１２に伝わる。ホイールシリンダ１２は、ブレーキシュー４をブレーキディスク２に押し付けることにより、摩擦トルクが発生し、制動力が発生する。
Here, the
Here, when the brake control is not operating, that is, in the normal piping state, the operation of the hydraulic pressure system is as follows. In this case, the
また、ブレーキ制御が作動している状態は、３つのモード状態に分類する。すなわち、減圧モード、保持モード、及び増圧モード（ノーマル）である。ここでは、減圧モードとは、運転者がブレーキペダル７を踏み込むことにより発生するマスターシリンダ８圧よりも、ホイールシリンダ圧を下げる状態を表す。保持モードとは、ホイールシリンダ１２をそれに接続する作動液圧配管５から切り離し、ホイールシリンダ圧を一定に保つ状態を表す。増圧モード（ノーマルモード）は、減圧もしくは保持モードからノーマル状態に戻す状態を表す。
The state in which the brake control is operating is classified into three mode states. That is, the pressure reduction mode, the holding mode, and the pressure increase mode (normal). Here, the decompression mode represents a state in which the wheel cylinder pressure is lower than the
以下、図を参照して、各モードを説明する。
図３に減圧モードを示す。減圧モードでは、インレット弁１３を非連通状態、アウトレット弁１４を連通状態に制御する。これによって、ホイールシリンダ１２の作動液はアウトレット弁１４を経由し、ドレインタンク１５に入る。また、ポンプ１７を駆動することで、ドレインタンク１５内の作動液はマスターシリンダ８側に戻る。なお、この戻しが存在しないと、減圧を繰り返すたびに、ドレインタンク１５に作動液が溜まっていく。この結果、ブレーキペダル７が底までストロークしてしまう。
Hereinafter, each mode will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 shows the decompression mode. In the decompression mode, the
図４に保持モードを示す。保持モードでは、インレット弁１３、アウトレット弁１４ともに非連通状態とする。
図５に増圧モード（ノーマル）を示す。増圧モードでは、インレット弁１３を連通状態、アウトレット弁１４を非連通状態とする。配管５の接続状態は、増圧モードとノーマル状態とは同じ状態である。
ここで、作動液圧回路９の構成は、これに限定しない。例えば、ポンプ１７が、マスターシリンダ８から作動液を吸引して、ホイールシリンダ１２側に作動液を圧送して増圧可能な回路９構成でも良い。要は、制動制御時に増圧、保持、減圧の制御が可能であればよい。
FIG. 4 shows the holding mode. In the holding mode, both the
FIG. 5 shows the pressure increasing mode (normal). In the pressure increasing mode, the
Here, the configuration of the hydraulic fluid pressure circuit 9 is not limited to this. For example, the circuit 9 may be configured such that the
また、車輪速センサ６及び作動液圧センサ１０を備える。車輪速センサ６は、検出した車輪速信号をコントローラ１１に出力する。作動液圧センサは、各車輪１の作動液圧及びマスターシリンダ８の作動液圧を計測し、その計測信号をコントローラ１１に出力する。
次に、コントローラ１１の処理について、図６を参照して説明する。ここで、説明を分かりやすくするために、１輪に着目して説明する。実際にはこの制御処理が４輪分あり、４輪分を処理する。処理内容は、同じ処理である。
Further, a
Next, processing of the
コントローラ１１は、所定のサンプリング周期毎に作動する。
まずステップＳ１０にて、制動摩擦係数μを取得する。ここでは、制動摩擦係数μを推定もしくは検出する。制動摩擦係数μの推定もしくは検出は、公知の手法を採用して演算すればよい。
以下に、ホイールシリンダ圧と車輪速に基づく、制動摩擦係数の推定法を説明する。
車輪１の運動方程式は、下記（１）式で表すことが出来る。“′”は微分を表す。またこの（１）式は車輪１輪分を表している。
Ｉ・ω′＝Ｒ・ｆｘ −ｔ ・・・（１）
ここで、
Ｉ：車輪慣性モーメント
ω：車輪角速度
Ｒ：車輪半径
ｆｘ：制動力
ｔ：ブレーキトルク
を示す。
The
First, in step S10, a braking friction coefficient μ is acquired. Here, the braking friction coefficient μ is estimated or detected. The estimation or detection of the braking friction coefficient μ may be calculated using a known method.
Hereinafter, a method for estimating the braking friction coefficient based on the wheel cylinder pressure and the wheel speed will be described.
The equation of motion of the
I · ω ′ = R · fx −t (1)
here,
I: Wheel inertia moment ω: Wheel angular velocity R: Wheel radius fx: Braking force t: Brake torque
上記ブレーキトルクｔは、ブレーキディスク２とブレーキパッドの摩擦で発生するトルクである。また、制動力ｆｘは、車輪１と路面の間に発生する力である。
また、車輪半径Ｒと制動力ｆｘを乗じた「Ｒ×ｆｘ」は、トルクの単位を持つ。
上記（１）式を変形すると、制動力ｆｘは、下記（２）式で表すことが出来る。
ｆｘ ＝（１／Ｒ）（Ｉ・ω′＋ｔ）
＝（１／Ｒ）（Ｉ・ω′＋Ｒｂ・Ｓｂ・μｂ・Ｐwhl ）
・・・（２）
ここで、
Ｒｂ：ホイール中心からブレーキシュー４の中心点までの距離
Ｓｂ：ホイールシリンダ１２がブレーキシュー４を押す部分の受圧面積
μｂ：ブレーキシュー４とブレーキディスク２の間のパッド摩擦係数
Ｐwhl：ホイールシリンダ圧
である。
The brake torque t is a torque generated by friction between the
Further, “R × fx” obtained by multiplying the wheel radius R and the braking force fx has a unit of torque.
When the equation (1) is modified, the braking force fx can be expressed by the following equation (2).
fx = (1 / R) (I · ω ′ + t)
= (1 / R) (I · ω ′ + Rb · Sb · μb · Pwhl)
... (2)
here,
Rb: Distance from the wheel center to the center point of the
上記Ｒ、Ｉ、Ｒｂ、Ｓｂ、μｂは、設計値を用いて予め取得可能な値である。したがって、上記（２）式を適用することで、制動力ｆｘは、ホイールシリンダ圧Ｐwhlと車輪角速度ωとに基づいて推定できる。
そして、制動摩擦係数μは、下記（３）式のように、制動力ｆｘを輪加重ｆｖで除すことで得ることができる。
μ ＝ｆｘ／ｆｖ ・・・（３）
ここで、輪加重ｆｖとしては、静的な輪加重配分に基づいて設定した、一定値で近似しても良い。ただし、前後加速度により正確な値を推定して使用しても良い。
The R, I, Rb, Sb, and μb are values that can be acquired in advance using design values. Therefore, the braking force fx can be estimated based on the wheel cylinder pressure Pwhl and the wheel angular velocity ω by applying the above equation (2).
The braking friction coefficient μ can be obtained by dividing the braking force fx by the wheel load fv as shown in the following equation (3).
μ = fx / fv (3)
Here, the wheel weight fv may be approximated with a constant value set based on a static wheel weight distribution. However, an accurate value may be estimated and used based on the longitudinal acceleration.
次に、ステップＳ２０では、スリップ率λを取得する。
すなわち、スリップ率λを、下記（４）式によって算出する。
λ ＝ （Ｖ −Ｒ・ω）／Ｖ ・・・（４）
ここで、Ｖは、車体速である。車体速Ｖは、光学式のセンサで直接計測した値でも良い。また、車体速Ｖは、下記（５）式のように、非制駆動時の車輪速ω0とそれ以降の前後加速度ｇxの積分で推定したものでも良い。ここで、非制駆動時の車輪速ω0と車輪半径Ｒとの積は、車体速に略一致する。
Next, in step S20, the slip ratio λ is acquired.
That is, the slip ratio λ is calculated by the following equation (4).
λ = (V−R · ω) / V (4)
Here, V is the vehicle speed. The vehicle body speed V may be a value directly measured by an optical sensor. Further, the vehicle body speed V may be estimated by integration of the wheel speed ω 0 at the time of non-braking driving and the longitudinal acceleration g x after that, as in the following equation (5). Here, the product of the wheel speed ω 0 and the wheel radius R at the time of non-braking is substantially equal to the vehicle body speed.
次に、ステップＳ３０では、同じスリップ率における、スリップ率が増加している場合の制動摩擦係数と、スリップ率が減少している場合の制動摩擦係数とを取得して保存する。
ステップＳ３０の具体的処理は、後述する。なお、実施形態において、単にスリップ率と表記した場合には、実スリップ率を表す。
上記「同じスリップ率」には、例えば目標スリップ率λ*やその近傍のスリップ率を採用すればよい。
ここで、実スリップ率は目標スリップ率λ*に追従するように制御される。この制御は一般に、目標値と実際値の偏差を入力とするフィードバック制御系で構成する。このとき、アクチュエータの応答遅れや路面外乱等によって、目標スリップ率λ*を中心として、実スリップ率は増加減少を繰り返す。すなわち、実スリップ率は、目標スリップ率λ*を挟んで増減するように変動する。
Next, in step S30, the braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and the braking friction coefficient when the slip ratio is decreasing are acquired and stored at the same slip ratio.
Specific processing in step S30 will be described later. In addition, in embodiment, when it only describes with a slip ratio, an actual slip ratio is represented.
As the “same slip ratio”, for example, a target slip ratio λ * or a slip ratio in the vicinity thereof may be adopted.
Here, the actual slip ratio is controlled so as to follow the target slip ratio λ * . This control is generally configured by a feedback control system that receives a deviation between a target value and an actual value as an input. At this time, the actual slip ratio repeatedly increases and decreases around the target slip ratio λ * due to response delay of the actuator, road surface disturbance, and the like. That is, the actual slip ratio varies so as to increase or decrease across the target slip ratio λ * .
そして、そのスリップ率の変動中における、スリップ率が増加している時、及びスリップ率が減少している時の制動摩擦係数を別々に取得して保存する。
ここで、ここで、コントローラ１１の処理フローは、所定サンプリング周期毎に繰り返し実行するので、増加減少を同時に保存するのではなく、繰り返し処理の間に別々に保存することになる。
Then, the braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and when the slip ratio is decreasing during the fluctuation of the slip ratio is separately acquired and stored.
Here, since the processing flow of the
次に、ステップＳ４０では、目標スリップ率λ*の補正を行う。
ステップＳ３０の処理で、同一スリップ率に対して増加時及び減少時の制動摩擦係数を取得したと判定すると、目標スリップ率λ*の補正を行う。
このステップＳ４０の目標スリップ率λ*の補正処理については、後述する。
次に、ステップＳ５０では、目標スリップ率λ*とするための目標ブレーキ液圧Ｐwhl*を算出する。すなわち、実スリップ率λを目標スリップ率λ*に追従させるための、目標ブレーキ液圧Ｐwhl*を演算する。
Next, in step S40, the target slip ratio λ * is corrected.
If it is determined in step S30 that the braking friction coefficient at the time of increase and decrease is acquired for the same slip ratio, the target slip ratio λ * is corrected.
The correction process of the target slip ratio λ * in step S40 will be described later.
Next, in step S50, a target brake hydraulic pressure Pwhl * for setting the target slip ratio λ * is calculated. That is, for follow the actual slip ratio lambda target slip ratio lambda *, calculates the target brake fluid pressure Pwhl *.
ここでは、補正後の目標スリップ率λ*と実スリップ率λとに基づき、下記（６）式によって、ＰＩＤ制御するための目標ブレーキ液圧Ｐwhl*を演算する。
Ｐwhl* ＝Ｐwhl０ ＋Ｋｐ（λ* −λ）
＋Ｋｄ・｛ｄ／ｄｔ（λ* −λ）｝
＋Ｋｉ・（１／Ｓ）（λ* −λ）
・・・（６）
ここで、Ｐwhl０は、ブレーキ圧の定常項である。このＰwhl０は、過去のブレーキ圧の値にローパスフィルタを施すことで得ることが出来る。Ｋｐ、Ｋｄ、Ｋｉは、ＰＩＤゲインである。ｓは、ラプラス演算子を現し、その逆数は積分を表す。
Here, based on the corrected target slip ratio λ * and actual slip ratio λ, the target brake fluid pressure Pwhl * for PID control is calculated by the following equation (6).
Pwhl * = Pwhl0 + Kp (λ * −λ)
+ Kd · {d / dt (λ * −λ)}
+ Ki · (1 / S) (λ * −λ)
... (6)
Here, Pwhl0 is a steady term of brake pressure. This Pwhl0 can be obtained by applying a low-pass filter to the past brake pressure value. Kp, Kd, and Ki are PID gains. s represents a Laplace operator, and its reciprocal represents integration.
次に、ステップＳ６０では、作動液圧制御を行う。
すなわち、作動液圧Ｐwhlが目標ブレーキ液圧Ｐwhl*に追従するように、各輪の弁に開閉信号を送る。
まず目標ブレーキ液圧Ｐwhl*の変化量で増圧か減圧かを判定する。
次に、下記（７）式によって、開閉信号Δｔを求める。開閉信号Δｔはデューティ比である。
Next, in step S60, hydraulic fluid pressure control is performed.
That is, an open / close signal is sent to the valve of each wheel so that the hydraulic pressure Pwhl follows the target brake hydraulic pressure Pwhl * .
First, it is determined whether the pressure is increased or decreased based on the change amount of the target brake fluid pressure Pwhl * .
Next, the open / close signal Δt is obtained by the following equation (7). The open / close signal Δt is a duty ratio.
ここで、Ｘ1、Ｘ2は、作動液圧回路９等のハードにより決まる定数である。ｐｃｉｃは、増圧時にはマスターシリンダ８圧とし、減圧時は零を設定する。
上記開閉信号Δｔで開く弁の制御を行う。
なお、
Δｔ ＞０ は増圧モード
Δｔ ＝０ 保持モード
Δｔ ＜０ 減圧モード
となる。
Here, X 1 and X 2 are constants determined by hardware such as the hydraulic fluid pressure circuit 9. pcic is set to 8 pressures of the master cylinder when the pressure is increased, and is set to zero when the pressure is reduced.
The valve to be opened is controlled by the opening / closing signal Δt.
In addition,
Δt> 0 is a pressure increasing mode Δt = 0 holding mode Δt <0 pressure reducing mode.
次に、上述のステップＳ３０の処理について、図７を参照して説明する。すなわち、同じスリップ率における、スリップ率が増加している場合の制動摩擦係数と、スリップ率が減少している場合の制動摩擦係数とを取得して保存する処理について説明する。
まずステップＳ１１０にて、実スリップが目標スリップ率λ*近傍となったか判定する。すなわち、実スリップ率λと目標スリップ率λ*との偏差が所定値以下か否かを判断し、所定値以下であれば保存処理を行うためステップＳ１２０に移行する。一方、偏差が所定位置を越える場合に、そのまま処理を終了して復帰する。
Next, the process of step S30 described above will be described with reference to FIG. That is, a process for acquiring and storing a braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and a braking friction coefficient when the slip ratio is decreasing at the same slip ratio will be described.
First, in step S110, it is determined whether the actual slip is close to the target slip ratio λ * . That is, it is determined whether or not the deviation between the actual slip ratio λ and the target slip ratio λ * is equal to or less than a predetermined value. On the other hand, if the deviation exceeds a predetermined position, the process is terminated and the process returns.
ここで、目標スリップ率λ*は増加時でも減少時でも必ず通過する値であり、保存する条件として好適なスリップ率位置である。増加時、減少時に必ず通過するスリップ率位置であれば、その値でのスリップ率を取得して保存しても良い。
ステップＳ１２０では、スリップ率が増加中であるか否かを判定する。増加中の場合には、ステップＳ１３０に移行する。一方。増加中でない場合、つまり減少中である場合には、ステップＳ１４０に移行する。
ステップＳ１３０では、下記式のようにスリップ増加時制動摩擦係数に現在の制動摩擦係数を保存する。
μup ＝ μ
一方、ステップＳ１４０では、下記式のようにスリップ減少時制動摩擦係数に現在の制動摩擦係数を保存する。
μdown ＝ μ
Here, the target slip ratio λ * is a value that always passes even when increasing or decreasing, and is a suitable slip ratio position as a storage condition. If the slip rate position always passes when increasing or decreasing, the slip rate at that value may be acquired and stored.
In step S120, it is determined whether or not the slip rate is increasing. If it is increasing, the process proceeds to step S130. on the other hand. If it is not increasing, that is, if it is decreasing, the process proceeds to step S140.
In step S130, the current braking friction coefficient is stored in the braking friction coefficient when slip increases as shown in the following equation.
μup = μ
On the other hand, in step S140, the current braking friction coefficient is stored in the braking friction coefficient at the time of slip reduction as in the following equation.
μdown = μ
次に、上述のステップＳ４０の処理を、図８を参照して説明する。すなわち、目標スリップ率λ*の補正処理について説明する。
なお、スリップ増加時制動摩擦係数μupとスリップ減少時制動摩擦係数μdownの両方の取得中である場合には、そのまま補正せずに復帰する。例えば、スリップ増加時制動摩擦係数μupとスリップ減少時制動摩擦係数μdownを初期クリアとして「０」を設定しておき、両変数が「０」以外の値か否かで判定し、本ステップＳ４０のステップＳ２２０以降の処理をした後に、上記変数を「０」クリアする。
Next, the process of step S40 described above will be described with reference to FIG. That is, a process for correcting the target slip ratio λ * will be described.
When both the braking friction coefficient μup at the time of slip increase and the braking friction coefficient μdown at the time of slip decrease are being acquired, the process returns without correction. For example, the braking friction coefficient μup at the time of slip increase and the braking friction coefficient μdown at the time of slip reduction are initially cleared and set to “0”, and it is determined whether or not both variables are values other than “0”. After the subsequent processing, the variable is cleared to “0”.
まずステップＳ２１０にて、スリップ増加時制動摩擦係数μupとスリップ減少時制動摩擦係数μdownとの偏差Δμを求める
Δμ ＝ μup −μdown
次に、ステップＳ２２０にて、偏差Δμが所定値ｃ１より大きいか否かを判断する。所定値ｃ１よりも大きい場合にはステップＳ２２０に移行する。所定値ｃ１以下の場合にはステップＳ２４０に移行する。
First, in step S210, a deviation Δμ between the braking friction coefficient μup when slip increases and the braking friction coefficient μdown when slip decreases is determined Δμ = μup−μdown
Next, in step S220, it is determined whether or not the deviation Δμ is greater than a predetermined value c1. If it is larger than the predetermined value c1, the process proceeds to step S220. If it is less than or equal to the predetermined value c1, the process proceeds to step S240.
ここで、図９にμ−λ特性曲線の模式図を示す（ピークμがフラットな場合）。μ−λ特性曲線は、スリップ率に対する制動摩擦係数の特性を示す。また、破線は、スリップ率に対する横滑り摩擦係数の特性を表す。このμ−λ特性曲線において、ピークμの左側を安定領域、右側を不安定領域と呼ばれている。
そして、上記所定値ｃ１は、想定出来る全ての路面の不安定領域において計算したΔμよりも小さくなるように設定する。設定は、あらかじめ実験、シミュレーション等によるデータに基づいてオフラインで行う。
Here, FIG. 9 shows a schematic diagram of the μ-λ characteristic curve (when the peak μ is flat). The μ-λ characteristic curve shows the characteristic of the braking friction coefficient with respect to the slip ratio. The broken line represents the characteristic of the side-slip friction coefficient with respect to the slip ratio. In this μ-λ characteristic curve, the left side of the peak μ is called a stable region, and the right side is called an unstable region.
The predetermined value c1 is set to be smaller than Δμ calculated in all possible road surface instability regions. The setting is performed offline in advance based on data from experiments, simulations, and the like.
ステップＳ２３０では、下記式のように、目標スリップ率λ*を減少させる補正を行う。その後、復帰する。δλは１制御サイクルでの単位増減量を示す。
λ* ← λ* −δλ
ステップＳ２４０では、偏差Δμが所定値ｃ２より小さいか否かを判定する。所定値ｃ２よりも小さい場合にはステップＳ２５０に移行する。一方、所定値ｃ２以上の場合には、そのまま復帰する。
ここで、上記所定値ｃ２は、想定する全ての路面の安定領域において計算したΔμより大きくなるように設定する。所定値ｃ１と同様、あらかじめ実験、シミュレーション等によるデータに基づいてオフラインで設定しておく。所定値ｃ２は、所定値ｃ１よりも小さい値とする。
In step S230, correction is performed to reduce the target slip ratio λ * as in the following equation. Then return. δλ indicates a unit increase / decrease amount in one control cycle.
λ * ← λ * −δλ
In step S240, it is determined whether or not the deviation Δμ is smaller than a predetermined value c2. If it is smaller than the predetermined value c2, the process proceeds to step S250. On the other hand, if the value is equal to or greater than the predetermined value c2, the process returns as it is.
Here, the predetermined value c2 is set to be larger than Δμ calculated in all the assumed stable regions of the road surface. Similar to the predetermined value c1, it is set offline in advance based on data from experiments, simulations, and the like. The predetermined value c2 is a value smaller than the predetermined value c1.
ステップＳ２５０では、下記式のように、目標スリップ率λ*を増加させる補正を行う。その後、復帰する。δλは１制御サイクルでの単位増減量を示す。
λ* ← λ* ＋δλ
ここで、上記目標スリップ率λ*の初期値には、例えば、路面での最適スリップ率（たとえば乾燥アスファルトで最適スリップ率例：約０．０８）等を設定しておく。また、制動摩擦係数の値から代表的な路面を選択し、その路面の最適スリップ率を、目標スリップ率λ*の初期値としても良い。また、最悪のケースを避けるため、確率的に最適と思われるスリップ率を初期値にしても良い。
また、この制御がＶＤＣ等の制御の下位制御として、本実施形態の制御が作動する場合には、目標スリップ率λ*の初期値はＶＤＣ等の制御の指令スリップ率となる。いずれにしても、本ロジックにより、走行している路面に最適なスリップ率に補正されることになる。
In step S250, correction for increasing the target slip ratio λ * is performed as in the following equation. Then return. δλ indicates a unit increase / decrease amount in one control cycle.
λ * ← λ * + δλ
Here, as the initial value of the target slip ratio λ * , for example, an optimum slip ratio on the road surface (for example, an optimum slip ratio example for dry asphalt: about 0.08) is set. Alternatively, a representative road surface may be selected from the braking friction coefficient values, and the optimum slip ratio of the road surface may be set as the initial value of the target slip ratio λ * . Further, in order to avoid the worst case, a slip ratio that seems to be optimal in terms of probability may be set to an initial value.
In addition, when this control is performed as a subordinate control of the control such as VDC, the initial value of the target slip ratio λ * is the command slip ratio of the control such as VDC. In any case, this logic corrects the slip rate to be optimal for the running road surface.
（作用・動作）
上述したように、μ−λ特性曲線において、ピークμの左側を安定領域、右側を不安定領域と呼ばれている（図９参照）。また、安定領域内でμ−λ特性曲線がほぼ直線に近似可能な領域を線形領域と呼ぶことにする。その線形領域以外の領域を非線形領域と呼ぶことにする。
図９から分かるように、ピークμ（制動摩擦係数が最大）となるスリップ率λ１では横滑り摩擦係数がかなり低下している。車輪１の横滑り摩擦係数が小さいとは、横力が発生しないか又は低いことを意味している。この場合、特に後輪での横力低下はヨー安定性を大きく損なう。このように、ピークμの左側の安定領域の定義は、車輪１のスリップ率制御を行ううえでの定義であり、ヨー安定性からの観点からの分類ではない。
(Action / Operation)
As described above, in the μ-λ characteristic curve, the left side of the peak μ is called a stable region and the right side is called an unstable region (see FIG. 9). A region in which the μ-λ characteristic curve can be approximated to a straight line in the stable region is called a linear region. A region other than the linear region is referred to as a non-linear region.
As can be seen from FIG. 9, at the slip rate λ1 at which the peak μ (the braking friction coefficient is maximum), the side-slip friction coefficient is considerably reduced. A small side-slip friction coefficient of the
一方、上記線形領域の右端（先端）の動作点は、線形領域内では最大の制動摩擦係数を発揮する。また、この動作点では、横滑り摩擦係数もあまり低下していない。すなわち、この動作点及びこの近傍の領域では、制動性能、及びヨー安定性の両立の観点から、もっとも望ましい領域と言える。本実施形態は、この領域に収束するように、目標スリップ率λ*を補正する。この領域が、制動摩擦係数及び横滑り摩擦係数を共に確保可能な領域となる。 On the other hand, the operating point at the right end (tip) of the linear region exhibits the maximum braking friction coefficient in the linear region. Also, at this operating point, the side-slip friction coefficient has not decreased so much. In other words, this operating point and the region in the vicinity thereof can be said to be the most desirable region from the viewpoint of achieving both braking performance and yaw stability. In the present embodiment, the target slip ratio λ * is corrected so as to converge in this region. This region is a region in which both the braking friction coefficient and the skid friction coefficient can be secured.
次に、目標スリップ率λ*の補正処理の作用を説明する。
図１０及び図１１にスリップ率の変化に伴う制動摩擦係数の変化を示す。
ここで、一般に、μ−λ特性曲線は、スリップ率の増加する場合の値をプロットしたものを表示している。図１０、図１１中の右矢印がそれに対応する。
また、制動摩擦係数は、同じスリップ率であっても、スリップ率が増加する場合と、スリップ率が減少する場合とで異なる。上記図１０及び図１１には、スリップ率が減少する時の制動摩擦係数も重ねてプロットしている。スリップ率が減少する時の制動摩擦係数の大きさは、スリップ率が増加する制動摩擦係数よりも小さい。また、図１０は不安定領域の制動摩擦係数の挙動を模式的に示し、図１１は安定領域の制動摩擦係数の挙動を模式的に示したものである。
この図１０及び図１１に示すように、不安定領域での偏差Δμは、安定領域での偏差Δμよりも大きい。したがって、偏差Δμが所定値よりも小さいのであれば、安定領域、所定値よりも大きいのであれば不安定領域に現在のスリップ率が存在していることを知ることができる。
Next, the operation of the target slip ratio λ * correction process will be described.
10 and 11 show changes in the braking friction coefficient accompanying changes in the slip ratio.
Here, in general, the μ-λ characteristic curve displays a plot of values when the slip ratio increases. The right arrow in FIGS. 10 and 11 corresponds to this.
Moreover, even if the braking friction coefficient is the same slip ratio, the case where the slip ratio increases and the case where the slip ratio decreases are different. 10 and 11, the braking friction coefficient when the slip ratio decreases is also plotted. The magnitude of the braking friction coefficient when the slip ratio decreases is smaller than the braking friction coefficient at which the slip ratio increases. FIG. 10 schematically shows the behavior of the braking friction coefficient in the unstable region, and FIG. 11 schematically shows the behavior of the braking friction coefficient in the stable region.
As shown in FIGS. 10 and 11, the deviation Δμ in the unstable region is larger than the deviation Δμ in the stable region. Therefore, if the deviation Δμ is smaller than the predetermined value, it can be known that the current slip ratio exists in the stable region, and if the deviation Δμ is larger than the predetermined value, the current slip rate exists in the unstable region.
「現在のスリップ率λが不安定領域の場合の補正（図１２参照）」
図１２を参照しつつ、不安定領域での動作を説明する。
現在のスリップ率をλｂとする。そのスリップ率λｂが不安定領域内に存在する場合、Δμは所定値ｃ１よりも大きくなる。この場合には、ステップＳ２３０にて、目標スリップ率λ*を減少方向に補正する。この結果、スリップ率は、不安定領域の左端、さらには安定領域側に移動する。これによって、制動性能とヨー安定性を両立可能となる。
特に、ピークμがフラットなμ−λ特性曲線の路面であっても、スリップ率は、不安定領域の左端、さらには安定領域側に移動する。つまり、目標スリップ率λ＊は減少補正され、制動性能とヨー安定性を両立可能となる。
“Correction when current slip ratio λ is in an unstable region (see FIG. 12)”
The operation in the unstable region will be described with reference to FIG.
Let the current slip ratio be λb. When the slip ratio λb exists in the unstable region, Δμ is larger than the predetermined value c1. In this case, in step S230, the target slip ratio λ * is corrected in the decreasing direction. As a result, the slip ratio moves to the left end of the unstable region and further to the stable region side. This makes it possible to achieve both braking performance and yaw stability.
In particular, even on a road surface with a μ-λ characteristic curve with a flat peak μ, the slip ratio moves to the left end of the unstable region and further to the stable region side. That is, the target slip ratio λ * is corrected to decrease, and both braking performance and yaw stability can be achieved.
「現在のスリップ率λが安定領域の場合の補正（図１３参照）」
図１３を参照しつつ、安定領域での動作を説明する。
現在のスリップ率をλｃとする。その現在のスリップ率λｃが安定領域内に存在する場合、Δμは所定値ｃ２よりも小さくなる。この場合には、ステップＳ２５０にて、目標スリップ率λ*を増加補正する。その結果、スリップ率を安定領域の右側位置に収束させることができ、制動性能とヨー安定性を両立可能となる。
特に、ピーク低μ等の接線傾きが小さい路面でも、接線傾きを用いないで目標スリップ率λ*を補正することで、目標スリップ率λ*を適正な値に補正することが出来る。
“Correction when current slip ratio λ is in stable region (see FIG. 13)”
The operation in the stable region will be described with reference to FIG.
Let the current slip rate be λc. When the current slip ratio λc exists in the stable region, Δμ is smaller than the predetermined value c2. In this case, in step S250, the target slip ratio λ * is increased and corrected. As a result, the slip ratio can be converged to the right position of the stable region, and both braking performance and yaw stability can be achieved.
In particular, even on a road surface having a small tangential slope such as a peak low μ, the target slip ratio λ * can be corrected to an appropriate value by correcting the target slip ratio λ * without using the tangential slope.
ここで、所定値ｃ１と所定値ｃ２とを異なる値とし、所定値ｃ１＞所定値ｃ２と設定することで、目標スリップ率λ*の補正に対し不感帯を設定する。これによって、目標スリップ率補正が適正位置近傍で頻繁に補正することを防止する。
ここで、ステップＳ１０は、制動摩擦係数取得手段を構成する。ステップＳ４０は、目標スリップ率補正手段を構成する。所定値ｃ１が第１の所定値、所定値ｃ２が第２の所定値である。
Here, by setting the predetermined value c1 and the predetermined value c2 as different values and setting the predetermined value c1> the predetermined value c2, a dead zone is set for the correction of the target slip ratio λ * . This prevents the target slip ratio correction from being frequently corrected near the appropriate position.
Here, step S10 constitutes a braking friction coefficient acquisition means. Step S40 constitutes a target slip ratio correcting means. The predetermined value c1 is a first predetermined value, and the predetermined value c2 is a second predetermined value.
（第１実施形態の効果）
（１）制動摩擦係数取得手段が、車輪と路面との間の制動摩擦係数を求める。そして、目標スリップ率補正手段は、同じスリップ率、例えば目標スリップ率λ*における、スリップ率が増加している場合の制動摩擦係数と、スリップ率が減少している場合の制動摩擦係数との差が所定範囲に収まるように、上記目標スリップ率λ*を補正する。
すなわち、スリップ率に対する制動摩擦係数の特性曲線の接線勾配では無い、同じスリップ率での増加時と減少時の制動摩擦係数の差Δμを使用して目標スリップ率λ*を補正する。
このため、ピークμが平坦な特性を持つ路面であっても、走行路面に応じて、制動性能とヨー安定性とを両立可能な領域のスリップ率に制御することが可能となる。
(Effect of 1st Embodiment)
(1) A braking friction coefficient obtaining unit obtains a braking friction coefficient between the wheel and the road surface. Then, the target slip ratio correction means is the same slip ratio, for example, the difference between the braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and the braking friction coefficient when the slip ratio is decreasing at the target slip ratio λ * . The target slip ratio λ * is corrected so that is within a predetermined range.
That is, the target slip ratio λ * is corrected using the difference Δμ between the braking friction coefficient when increasing and decreasing at the same slip ratio, which is not the tangential gradient of the characteristic curve of the braking friction coefficient with respect to the slip ratio.
For this reason, even on a road surface having a flat peak μ, it is possible to control the slip ratio in a region where both braking performance and yaw stability can be achieved in accordance with the traveling road surface.
（２）目標スリップ率補正手段は、同じスリップ率、例えば目標スリップ率λ*における、スリップ率が増加している場合の制動摩擦係数とスリップ率が減少している場合の制動摩擦係数との差Δμが第１の所定値ｃ１以上の場合に、上記目標スリップ率λ*を減少させる。
上記差Δμが、μ−λ特性曲線における不安定領域では大きくなることを利用して目標スリップ率λ*を補正する。このため、例えばピークμがフラットな路面の不安定状態でも確実に目標スリップ率λ*を安定領域の右端側に収束させることができる。
その結果、制動性能とヨー安定性を高度の次元で両立できる。
(2) The target slip ratio correction means is the same slip ratio, for example, the difference between the braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and the braking friction coefficient when the slip ratio is decreasing at the target slip ratio λ * . When Δμ is greater than or equal to the first predetermined value c1, the target slip ratio λ * is decreased.
The target slip ratio λ * is corrected by utilizing the fact that the difference Δμ becomes large in the unstable region in the μ-λ characteristic curve. Therefore, for example, the target slip ratio λ * can be reliably converged to the right end side of the stable region even in an unstable state on a road surface with a flat peak μ.
As a result, both braking performance and yaw stability can be achieved at a high level.
（３）目標スリップ率補正手段は、同じスリップ率、例えば目標スリップ率λ*における、スリップ率が増加している場合の制動摩擦係数とスリップ率が減少している場合の制動摩擦係数との差Δμが第２の所定値ｃ２以下の場合に、上記目標スリップ率λ*を増加させる。
上記差Δμが、μ−λ特性曲線における安定領域では小さくなることを利用して目標スリップ率λ*を補正する。このため、例えば低μ路面等でμ−λ特性曲線の接線傾きが小さい安定状態でも、確実に目標スリップ率λ*を安定領域の右端に収束させることができる。
その結果、制動性能とヨー安定性を高度の次元で両立できる。
(3) The target slip ratio correction means is the same slip ratio, for example, the difference between the braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and the braking friction coefficient when the slip ratio is decreasing at the target slip ratio λ * . When Δμ is equal to or less than the second predetermined value c2, the target slip ratio λ * is increased.
The target slip ratio λ * is corrected by utilizing the fact that the difference Δμ becomes smaller in the stable region in the μ-λ characteristic curve. Therefore, the target slip ratio λ * can be reliably converged to the right end of the stable region even in a stable state where the tangential slope of the μ-λ characteristic curve is small, for example, on a low μ road surface.
As a result, both braking performance and yaw stability can be achieved at a high level.
（４）目標スリップ率補正手段は、同じスリップ率、例えば目標スリップ率λ*における、上記スリップ率が増加している場合の制動摩擦係数とスリップ率が減少している場合の制動摩擦係数との差が第１の所定値ｃ１以上の場合に、上記目標スリップ率λ*を減少させる。また、上記差が第２の所定値ｃ２以下の場合には上記目標スリップ率λ*を増加させる。このとき、上記第１の所定値ｃ１を第２の所定値ｃ２よりも大きな値に設定する。
上記第１の所定値ｃ１と第２の所定値ｃ２について、ｃ１＞ｃ２を満たすように設定する。これによって、目標スリップ率λ*を補正しない不感帯が生じ、目標スリップ率λ*のチャタリング、つまり適正なスリップ率における頻繁な補正発生を防止することができる。
(4) The target slip ratio correcting means calculates a braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and a braking friction coefficient when the slip ratio is decreasing at the same slip ratio, for example, the target slip ratio λ * . When the difference is greater than or equal to the first predetermined value c1, the target slip ratio λ * is decreased. Further, when the difference is equal to or smaller than the second predetermined value c2, the target slip ratio λ * is increased. At this time, the first predetermined value c1 is set to a value larger than the second predetermined value c2.
The first predetermined value c1 and the second predetermined value c2 are set so as to satisfy c1> c2. This creates dead zone that does not correct the target slip ratio lambda *, the target slip ratio lambda * chattering, i.e. frequent correction occurred in proper slip rate can be prevented.
（変形例）
（１）ステップＳ２３０及びステップＳ２５０の減少補正及び増加補正は、単独でも機能するものである。例えば、不安定領域での目標スリップ率補正はステップＳ２３０の処理を適用し、安定領域では別手法を用いても良い。逆に、安定領域での目標スリップ率補正はステップＳ２５０の処理を適用し、不安定領域では別手法を用いても良い。第２実施形態でも同様である。
（２）上記所定値ｃ１と所定値ｃ２とは同一の値であっても良い。
(Modification)
(1) The decrease correction and the increase correction in steps S230 and S250 function independently. For example, for the target slip ratio correction in the unstable region, the process of step S230 may be applied, and another method may be used in the stable region. Conversely, for the target slip ratio correction in the stable region, the process of step S250 may be applied, and another method may be used in the unstable region. The same applies to the second embodiment.
(2) The predetermined value c1 and the predetermined value c2 may be the same value.
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
（構成）
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様である。
図１４に本実施形態のコントローラ１１の処理を示す。第１実施形態と異なる処理は、ステップＳ２５の処理を追加した点と、ステップＳ４０の処理が異なる。その他は、上記第１実施形態と同様である。
次に、ステップＳ２５及びステップＳ４０の処理について説明する。
ステップＳ２５では、スリップ率の変化率に対する制動摩擦係数の変化率との比である接線傾き（∂μ／∂λup）を求めて保存する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. The same devices as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.
(Constitution)
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
FIG. 14 shows the processing of the
Next, the process of step S25 and step S40 is demonstrated.
In step S25, the tangential slope (∂μ / ∂λ up ), which is the ratio of the change rate of the braking friction coefficient to the change rate of the slip rate, is obtained and stored.
そのステップＳ２５の処理を、図１５を参照して説明する。
まずステップＳ４１０で、現在のスリップ率が目標スリップ率λ*近傍にあるか否かを判定する。具体的には、現在のスリップ率λと目標スリップ率λ*との差が、所定値Δよりも小さいか否かで判定する。現在のスリップ率が目標スリップ率λ*近傍の場合には、ステップＳ４２０に移行する。現在のスリップ率が目標スリップ率λ*近傍の出ない場合には、そのまま復帰する。
The process of step S25 will be described with reference to FIG.
First, in step S410, it is determined whether or not the current slip ratio is in the vicinity of the target slip ratio λ * . Specifically, the determination is made based on whether or not the difference between the current slip ratio λ and the target slip ratio λ * is smaller than a predetermined value Δ. If the current slip ratio is near the target slip ratio λ * , the process proceeds to step S420. If the current slip ratio does not come close to the target slip ratio λ * , it returns as it is.
ここで、後述のステップＳ４３０の処理における推定回数が多いほど信頼性が向上するため、所定値Δを小さくし過ぎないようにして設定する必要がある。
ステップＳ４２０では、スリップ率が増加中か否かを判定する。スリップ率が増加中の場合にはステップＳ４３０に移行する。増加中で無い場合には、そのまま復帰する。
スリップ率が増加中と判定してステップＳ４３０に移行すると、接線傾きである（∂μ／∂λup）を推定する。推定後、処理を終了し復帰する。
Here, since the reliability increases as the number of estimations in the process of step S430 described later increases, it is necessary to set the predetermined value Δ so as not to be too small.
In step S420, it is determined whether the slip ratio is increasing. If the slip ratio is increasing, the process proceeds to step S430. If it is not increasing, it returns as it is.
When it is determined that the slip ratio is increasing and the process proceeds to step S430, the tangential slope (∂μ / ∂λ up ) is estimated. After estimation, the process ends and returns.
その（∂μ／∂λup）の推定について説明する。図１６に接線傾きである（∂μ／∂λup）の状態を示す。
ここでは、推定手法として固定トレース法を説明する。
このコントローラ１１の処理は、所定サンプリング周期毎に繰り返し実行される。この固定トレース法もその繰り返しの中で推定値を更新していく。
次に、固定トレース法の推定手法で使用する式を、下記に示す。
The estimation of (∂μ / ∂λ up ) will be described. FIG. 16 shows the state of tangential slope (∂μ / ∂λ up ).
Here, the fixed trace method will be described as an estimation method.
The processing of the
Next, expressions used in the estimation method of the fixed trace method are shown below.
この固定トレース法はｙ＝θ×φの関係においてｙとφが与えれている場合に、θを求める問題を解くことと解釈できる。近似式を下記（１１）式に示す。この式から分かるように、本ケースではｙは（ｄμ／ｄｔup）、φは（ｄλ／ｄｔup）、θは（∂μ／∂λup）となる。 This fixed trace method can be interpreted as solving the problem of obtaining θ when y and φ are given in the relationship y = θ × φ. The approximate expression is shown in the following expression (11). As can be seen from this equation, in this case, y is (dμ / dt up ), φ is (dλ / dt up ), and θ is (∂μ / ∂λ up ).
ここでγは定数であり、これが固定トレースの名前の由来になっている。またｋはサンプリング時間を表す。なお、微分は離散時間の差分で近似できる。
固定トレース法は、最小２乗法と同様に、現在の計測値と過去の推定値を元に推定を繰り返すものである。但し、固定トレース法は、最小２乗法に比べて収束性にすぐれたものである。
接線傾き（∂μ／∂λup）の推定手法は、例えば、特開２００２−３２１６０５号公報に記載のトルク勾配推定手法を採用しても良い。
この場合について、次に補足説明する。
下記（１２）式における、変数ｋをトルク勾配を定義している。
Ｒ・ｆｘ ≒ｋ・｛（Ｖ／Ｒ）−ω｝ ＋Ｔ ・・・（１２）
ただし、Ｔは近似の際のｙ切片である。
Here, γ is a constant, which is the origin of the name of the fixed trace. K represents a sampling time. The differentiation can be approximated by a difference in discrete time.
The fixed trace method repeats estimation based on the current measured value and the past estimated value, similarly to the least square method. However, the fixed trace method has better convergence than the least square method.
As a method for estimating the tangential slope (∂μ / ∂λ up ), for example, a torque gradient estimation method described in JP-A-2002-321605 may be employed.
This case will be supplementarily described next.
In the following equation (12), the variable k defines the torque gradient.
R · fx≈k · {(V / R) −ω} + T (12)
Where T is the y-intercept at the time of approximation.
ここで、（１２）式中の括弧内をスリップ速度と呼んでいる。そして、制動力をスリップ速度の１次関数で近似した際の傾きを、トルク勾配と呼んでいる。
上記トルク勾配ｋの意味を理解するために、上記（１２）式を変形すると、（１３）式となる。
Ｒ・ｆｘ ≒ｋ・｛（Ｖ／Ｒ）−ω｝ ＋Ｔ
＝ｋ・（Ｖ／Ｒ）｛（Ｖ−Ｒ・ω）／Ｖ｝＋Ｔ
＝ｋ・（Ｖ／Ｒ）・λ ＋Ｔ ・・・（１３）
ここでλはスリップ率である。（１３）式の両辺をＲ×ｆｖで除すると、下記（１４）式を得る。
（Ｒ・ｆｘ）／（Ｒ・ｆｖ）＝μ＝｛Ｖ／（Ｒ2・ｆｖ）｝・ｋ・λ ＋Ｔ
・・・（１４）
Here, the parenthesis in the equation (12) is called the slip speed. The gradient when the braking force is approximated by a linear function of the slip speed is called a torque gradient.
In order to understand the meaning of the torque gradient k, the equation (12) is transformed into the equation (13).
R · fx≈k · {(V / R) −ω} + T
= K · (V / R) {(V−R · ω) / V} + T
= K · (V / R) · λ + T (13)
Here, λ is a slip ratio. When both sides of the equation (13) are divided by R × fv, the following equation (14) is obtained.
(R · fx) / (R · fv) = μ = {V / (R 2 · fv)} · k · λ + T
(14)
この（１４）式をスリップ率λで偏微分すると、下記（１５）式を得る。
∂μ／∂λ ≒ ｛Ｖ／（Ｒ2・ｆｖ）｝・ｋ ・・・（１５）
ここでスリップ率λの変化に対する車体速Ｖの変化は小さいと近似している。すると、（１５）式の右辺のトルク勾配ｋの係数である、｛Ｖ／（Ｒ2・ｆｖ）｝は、略一定であることから明らかである。したがって、トルク勾配ｋは、制動摩擦係数μをスリップ率λで偏微分した値（∂μ／∂λup）と等価である。
したがって、トルク勾配ｋを推定手法によって、スリップ率の変化率に対する制動摩擦係数の変化率の比である接線傾き（∂μ／∂λup）を推定可能である。
When this equation (14) is partially differentiated by the slip ratio λ, the following equation (15) is obtained.
∂μ / ∂λ ≈ {V / (R 2 · fv)} · k (15)
Here, it is approximated that the change in the vehicle speed V with respect to the change in the slip ratio λ is small. Then, {V / (R 2 · fv)}, which is a coefficient of the torque gradient k on the right side of the equation (15), is clear from being substantially constant. Therefore, the torque gradient k is equivalent to a value (∂μ / ∂λ up ) obtained by partial differentiation of the braking friction coefficient μ with the slip ratio λ.
Therefore, the tangential slope (∂μ / ∂λ up ), which is the ratio of the rate of change of the braking friction coefficient to the rate of change of the slip rate, can be estimated by using the torque gradient k estimation method.
次に、ステップＳ４０の処理について、目標スリップ率λ*の補正処理を、図１７を参照して説明する。
まずステップＳ５１０にて、スリップ増加時制動摩擦係数とスリップ減少時制動摩擦係数との偏差Δμを求める
Δμ ＝ μup −μdown
次に、ステップＳ５２０にて、偏差Δμが所定値ｃ１より大きいか否か、若しくは、（∂μ／∂λup）が所定値ｃ３より小さいか否かのいずれかを満足するか否かを判定する。
Next, with regard to the process of step S40, the correction process of the target slip ratio λ * will be described with reference to FIG.
First, in step S510, the deviation Δμ between the braking friction coefficient when slip increases and the braking friction coefficient when slip decreases is obtained. Δμ = μup−μdown
Next, in step S520, it is determined whether or not the deviation Δμ is larger than a predetermined value c1 or whether (∂μ / ∂λ up ) is smaller than a predetermined value c3. To do.
条件を満足している場合にはステップＳ５３０に移行する。一方、条件を満足していない場合にはステップＳ５４０に移行する。
ｃ３は、想定されるすべての路面の不安定領域の傾きの値よりも大きいように設定する。
ステップＳ５３０では、下記式のように、目標スリップ率λ*を減少させる補正を行う。その後、復帰する。δλは１制御サイクルでの単位増減量を示す。
λ* ← λ* −δλ
If the condition is satisfied, the process proceeds to step S530. On the other hand, if the condition is not satisfied, the process proceeds to step S540.
c3 is set so as to be larger than the value of the inclination of the instability region of all the assumed road surfaces.
In step S530, correction for decreasing the target slip ratio λ * is performed as in the following equation. Then return. δλ indicates a unit increase / decrease amount in one control cycle.
λ * ← λ * −δλ
ステップＳ５４０では、偏差Δμが所定値ｃ２より小さいか否か、又は（∂μ／∂λ）が所定値ｃ３より大きいか否かのいずれかを満足するか否かを判定する。
条件を満足している場合にはステップＳ５５０に移行する。一方、条件を満足していない場合には、そのまま復帰する。
ｃ４は想定する全ての路面の安定領域の傾きの値よりも小さいように設定する。
ステップＳ５５０では、下記式のように、目標スリップ率λ*を増加させる補正を行う。その後、復帰する。δλは１制御サイクルでの単位増減量を示す。
λ* ← λ* ＋δλ
In step S540, it is determined whether or not the deviation Δμ is smaller than a predetermined value c2 or whether (∂μ / ∂λ) is larger than a predetermined value c3.
If the condition is satisfied, the process proceeds to step S550. On the other hand, if the condition is not satisfied, the process returns as it is.
c4 is set to be smaller than the value of the slope of the stable region of all assumed road surfaces.
In step S550, correction for increasing the target slip ratio λ * is performed as in the following equation. Then return. δλ indicates a unit increase / decrease amount in one control cycle.
λ * ← λ * + δλ
（作用・動作）
「現在のスリップ率λが不安定領域の場合の補正（図１８参照）」
図１８を参照しつつ、安定領域での動作を説明する。
現在のスリップ率をλｂとする。その現在のスリップ率λｂでは、ステップＳ５２０の条件を満足するため、目標スリップ率λ*を減少方向へ補正する。そして、ステップＳ５２０の条件を満足しないλａ（安定領域の右端側）までスリップ率は減少する。
ここで、所定値ｃ３を微小な正数とすれば、例えば図１８のようなフラットなピークμを有する路面でも確実にλａまで減少させることができる。この結果、目標スリップ率を制動性能とヨー安定性を両立する値に補正することができる。
(Action / Operation)
“Correction when current slip ratio λ is in an unstable region (see FIG. 18)”
The operation in the stable region will be described with reference to FIG.
Let the current slip ratio be λb. Since the current slip ratio λb satisfies the condition of step S520, the target slip ratio λ * is corrected in the decreasing direction. Then, the slip ratio decreases to λa (the right end side of the stable region) that does not satisfy the condition of step S520.
Here, if the predetermined value c3 is a small positive number, for example, even a road surface having a flat peak μ as shown in FIG. 18 can be surely reduced to λa. As a result, the target slip ratio can be corrected to a value that achieves both braking performance and yaw stability.
このとき、上記第１実施形態と比較して、目標スリップ率λ*を減少させるための条件をより適切に設定できる。その理由を説明する。
ステップＳ５２０をΔμ＞ｃ１の条件だけで実現しようとすると、所定値ｃ１はあらゆる路面に対し、不安定領域でのΔμより小さく設定する必要があるため、余裕をもって設定する必要がある。すなわち、過度に小さく設定すると、目標スリップ率λ*を過度に減少させることになり注意が必要である。また、ステップＳ５２０を（∂μ／∂λup）の条件だけで実現しようとすると、所定値ｃ３はあらゆる路面に対し、不安定領域の（∂μ／∂λup）よりも大きく設定する必要がある。過度に大きく設定すると目標スリップ率λ*を過度に減少させることになり注意が必要である。
At this time, compared with the first embodiment, conditions for reducing the target slip ratio λ * can be set more appropriately. The reason will be explained.
If step S520 is to be realized only under the condition of Δμ> c1, the predetermined value c1 needs to be set smaller than Δμ in the unstable region for every road surface, so it needs to be set with a margin. That is, if it is set too small, the target slip ratio λ * will be excessively reduced, so care must be taken. If step S520 is to be realized only under the condition (∂μ / ∂λ up ), the predetermined value c3 needs to be set larger than (∂μ / ∂λ up ) in the unstable region for every road surface. is there. If it is set too large, the target slip ratio λ * will be excessively reduced, so care must be taken.
これに対し、本実施形態では、上記２つの条件のＯＲ条件で判定しているため、上記所定値ｃ１、ｃ３を、より緩い方向に、つまり単独では取りこぼしのある路面が存在する方向に設定できるようになる。すなわちロバスト性が向上する。
この結果、目標スリップ率λ*の過度の減少補正を避けることができ、且つ、制動性能とヨー安定性を両立する値に目標スリップ率λ*を補正することができる。
On the other hand, in the present embodiment, since the determination is made by the OR condition of the above two conditions, the predetermined values c1 and c3 can be set in a looser direction, that is, in a direction in which there is a road surface that is missing alone. It becomes like this. That is, robustness is improved.
As a result, excessive reduction correction of the target slip ratio λ * can be avoided, and the target slip ratio λ * can be corrected to a value that achieves both braking performance and yaw stability.
「現在のスリップ率λが安定領域の場合の補正（図１９参照）」
図１９を参照しつつ、安定領域での動作を説明する。
現在のスリップ率をλｃとする。スリップ率λｃではステップＳ５４０の条件が満足するため、目標スリップ率λ*が増加方向へ補正される。その結果、ステップＳ５４０の条件が満足しないλａ（安定領域の右端）までスリップ率は増加する。この結果、目標スリップ率λ*を制動性能とヨー安定性を両立する値に補正することができる。
ここで、第１実施形態と比較して、目標スリップ率λ*を増加させるための条件をより適切に設定できる。その理由について説明する。
“Correction when current slip ratio λ is in stable region (see FIG. 19)”
The operation in the stable region will be described with reference to FIG.
Let the current slip rate be λc. Since the condition of step S540 is satisfied with the slip ratio λc, the target slip ratio λ * is corrected in the increasing direction. As a result, the slip ratio increases to λa (the right end of the stable region) where the condition of step S540 is not satisfied. As a result, the target slip ratio λ * can be corrected to a value that achieves both braking performance and yaw stability.
Here, as compared with the first embodiment, conditions for increasing the target slip ratio λ * can be set more appropriately. The reason will be described.
ステップＳ５４０をΔμの条件だけで実現しようとすると、所定値ｃ２はあらゆる路面に対し、安定領域でのΔμより大きく設定する必要がある。過度に大きく設定すると目標スリップ率λ*を過度に増加させることになり注意が必要である。また、ステップＳ５４０を（∂μ／∂λup）の条件だけで実現しようとすると、所定値ｃ４はあらゆる路面に対し、安定領域の（∂μ／∂λup）よりも小さく設定する必要がある。また、過度に小さく設定すると目標スリップ率λ*を過度に増加させることになり注意が必要である。 If step S540 is to be realized only under the condition of Δμ, the predetermined value c2 needs to be set larger than Δμ in the stable region for every road surface. If it is set too large, the target slip ratio λ * will be excessively increased, so care must be taken. If step S540 is to be realized only under the condition (∂μ / ∂λ up ), the predetermined value c4 needs to be set smaller than (∂μ / ∂λ up ) in the stable region for every road surface. . In addition, if it is set too small, the target slip ratio λ * is excessively increased, so care must be taken.
これに対し、本実施形態では、上記２つの条件のＯＲ条件で判定しているため、上記所定値ｃ２、ｃ４を、より緩い方向に、つまり単独では取りこぼしのある路面が存在する方向に設定できるようになる。すなわちロバスト性が向上する。
その結果、目標スリップ率λ*の過度の増加補正を避けることができ、且つ制動性能とヨー安定性を両立する値に目標スリップ率λ*を補正することができる。
On the other hand, in the present embodiment, since the determination is made based on the OR condition of the above two conditions, the predetermined values c2 and c4 can be set in a looser direction, that is, in a direction in which there is a road surface that is missing alone. It becomes like this. That is, robustness is improved.
As a result, an excessive increase correction of the target slip ratio λ * can be avoided, and the target slip ratio λ * can be corrected to a value that achieves both braking performance and yaw stability.
（第２実施形態の効果）
（１）目標スリップ率補正手段は、同じスリップ率、例えば目標スリップ率λ*における、次の２つの条件のうちの一方を満足する場合に、上記目標スリップ率λ*を減少させる補正を行う。
１）スリップ率が増加している場合の制動摩擦係数とスリップ率が減少している場合の制動摩擦係数との差Δμが第１の所定値ｃ１以上の場合
２）スリップ率が増加している場合のスリップ率の変化率に対する制動摩擦係数の変化率との比である、μ−λ特性曲線の接線傾き（∂μ／∂λup）が所定値以下の場合
差Δμは、不安定領域では大きくなる。また、接線傾き（∂μ／∂λup）が所定値ｃ３よりも小さくなる。
これを利用して、２つの条件の一方を満足する場合に、目標スリップ率λ*を減少補正している。
これによって、第１実施形態に比べて、所定値ｃ１をより適正に設定可能となり、過度にスリップ率を減少させることを防ぐことができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
(1) The target slip ratio correcting means corrects to decrease the target slip ratio λ * when one of the following two conditions is satisfied at the same slip ratio, for example, the target slip ratio λ * .
1) When the difference Δμ between the braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and the braking friction coefficient when the slip ratio is decreasing is equal to or greater than the first predetermined value c1 2) The slip ratio is increasing When the tangential slope (∂μ / ∂λ up ) of the μ-λ characteristic curve, which is the ratio of the change rate of the braking friction coefficient to the change rate of the slip rate in the case, is less than a predetermined value, the difference Δμ is growing. Further, the tangential slope (∂μ / ∂λ up ) is smaller than the predetermined value c3.
Using this, when one of the two conditions is satisfied, the target slip ratio λ * is corrected to decrease.
This makes it possible to set the predetermined value c1 more appropriately than in the first embodiment, and can prevent the slip ratio from being excessively reduced.
（２）目標スリップ率補正手段は、同じスリップ率、例えば目標スリップ率λ*における、次の２つの条件のうちの一方を満足する場合に、上記目標スリップ率λ*を増加させる補正を行う。
１）スリップ率が増加している場合の制動摩擦係数とスリップ率が減少している場合の制動摩擦係数との差Δμが第２の所定値ｃ２以下の場合
２）スリップ率が増加している場合のスリップ率の変化率に対する制動摩擦係数の変化率との比である、μ−λ特性曲線の接線傾き（∂μ／∂λup）が所定値ｃ４以上の場合
差Δμは、安定領域では小さくなる。また、接線傾き（∂μ／∂λup）が所定値ｃ４よりも大きくなる。
これを利用して、２つの条件の一方を満足する場合に、目標スリップ率λ*を増加補正している。
これによって、第１実施形態に比べて、所定値ｃ２をより適正に設定可能となり、過度にスリップ率を増加させることを防ぐことができる。
(2) The target slip ratio correction means performs correction to increase the target slip ratio λ * when one of the following two conditions is satisfied at the same slip ratio, for example, the target slip ratio λ * .
1) When the difference Δμ between the braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and the braking friction coefficient when the slip ratio is decreasing is equal to or less than the second predetermined value c2 2) The slip ratio is increasing When the tangential slope (∂μ / ∂λ up ) of the μ-λ characteristic curve, which is the ratio of the change rate of the braking friction coefficient to the change rate of the slip rate in the case, is greater than or equal to a predetermined value c4, the difference Δμ is Get smaller. Further, the tangential slope (∂μ / ∂λ up ) becomes larger than the predetermined value c4.
Using this, when one of the two conditions is satisfied, the target slip ratio λ * is increased and corrected.
As a result, the predetermined value c2 can be set more appropriately than in the first embodiment, and an excessive increase in the slip ratio can be prevented.
１ 車輪
９ 作動液圧回路
１１ コントローラ
２０ 制動ユニット
ｃ１ 所定値
ｃ２ 所定値
ｃ３ 所定値
ｃ４ 所定値
Δμ 差
λ スリップ率
λ* 目標スリップ率
μ 制動摩擦係数
μdown スリップ減少時制動摩擦係数
μup スリップ増加時制動摩擦係数
1 Wheel 9
Claims (7)
上記スリップ率に基づいて制動摩擦係数を演算する制動摩擦係数演算手段と、
上記スリップ率検出手段にて検出したスリップ率と上記制動摩擦係数演算手段にて演算した制動摩擦係数とに基づいて目標スリップ率を算出し、上記目標スリップ率となるように車輪への制動力を制御する制動力制御手段と、
上記スリップ率が増加している場合の制動摩擦係数と、上記スリップ率が減少している場合の制動摩擦係数との偏差を算出する偏差算出手段と、
上記偏差算出手段にて算出した偏差が所定値以上の場合、上記目標スリップ率を減少補正する目標スリップ率補正手段と、
を備えることを特徴とする制動制御装置。 Slip ratio detecting means for detecting the slip ratio;
Braking friction coefficient calculating means for calculating a braking friction coefficient based on the slip ratio;
A target slip ratio is calculated based on the slip ratio detected by the slip ratio detecting means and the braking friction coefficient calculated by the braking friction coefficient calculating means, and the braking force applied to the wheels is adjusted so as to be the target slip ratio. Braking force control means for controlling;
Deviation calculating means for calculating a deviation between the braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and the braking friction coefficient when the slip ratio is decreasing;
When the deviation calculated by the deviation calculating means is equal to or greater than a predetermined value, target slip ratio correcting means for reducing and correcting the target slip ratio;
A braking control device comprising:
上記第１の所定値を第２の所定値よりも大きな値に設定したことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載した制動制御装置。 The target slip ratio correcting means is configured to detect the target slip ratio when the difference between the braking friction coefficient when the slip ratio is increasing and the braking friction coefficient when the slip ratio is decreasing is equal to or greater than a first predetermined value. When the difference in braking friction coefficient is equal to or smaller than a second predetermined value, the target slip ratio is increased and corrected.
The braking control apparatus according to claim 1 or 3, wherein the first predetermined value is set to a value larger than the second predetermined value.
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