JPH11139293A - Device for estimating condition of road surface - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately estimate the condition of a road surface. SOLUTION: Slip speed computing parts 20 provided to correspond to a dry road surface, a snowy road surface, and an icy road surface compute the speeds of slip from vehicle speed transmitted form a vehicle speed computing part 18 and a braking force transmitted from a braking force detecting part 34, and each of μ gradient reference value generating parts 22 computes the reference value of a road surface μ gradient from the speeds of slip transmitted form the slip speed computing parts 20 and from a road surface μcomputed on the basis of the braking force transmitted from the braking force detecting part 34, and stores the reference values in a reference value time-series data storage part 24. A time-series data track checking part 14 performs comparison using least square method, from the reference value of the road surface μ gradient for each condition of the road surface and from a microgain computed by a microgain computing part 36 as the road surface μ gradient, and estimates the condition of the road surface based on the comparison result.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、路面状態推定装置
に係り、より詳しくは、車両が走行する路面の路面状態
を推定する路面状態推定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road surface condition estimating device, and more particularly, to a road surface condition estimating device for estimating a road surface condition of a road surface on which a vehicle travels.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、車輪と路面との間の摩擦係数
μがピーク値を超えて車輪がロック状態に移行する直前
に、車輪に作用するブレーキトルクを低下させることに
よって、車輪のロックを防止しピークμ値に追従制御す
るアンチロックブレーキ制御装置が提案されている。2. Description of the Related Art Locking of a wheel has been conventionally performed by reducing brake torque acting on the wheel immediately before the wheel enters a locked state after the coefficient of friction μ between the wheel and the road surface exceeds a peak value. There has been proposed an anti-lock brake control device for preventing and following the peak μ value.

【０００３】ところで、車両がある速度で走行している
時、ブレーキをかけていくと車輪と路面との間にスリッ
プが生じるが、車輪と路面との間の摩擦係数μは、
（１）式で表されるスリップ率ｓに対し、図２０のよう
に変化することが知られている。[0003] When a vehicle is running at a certain speed, a slip occurs between the wheels and the road surface when the brakes are applied, and the friction coefficient μ between the wheels and the road surface is as follows.
It is known that the slip ratio s represented by the equation (1) changes as shown in FIG.

【０００４】[0004]

【数１】ｓ ＝ （Ｖ−Ｖ_w ）／Ｖ・・・(1) ただし、Ｖは車体速度（角速度換算）、Ｖ_w は車輪速度
であり、よって、（Ｖ−Ｖ_w ）はスリップ速度ΔＶとな
る。S = (V−V _w ) / V (1) where V is the vehicle speed (in terms of angular speed), V _w is the wheel speed, and (V−V _w ) is the slip speed. ΔV.

【０００５】図２０に示すように、このμ−ｓ特性で
は、あるスリップ率（図２０のＡ２領域）で摩擦係数μ
がピーク値をとるようになる。As shown in FIG. 20, in the μ-s characteristic, at a certain slip ratio (A2 region in FIG. 20), the friction coefficient μ
Takes a peak value.

【０００６】そこで、特開平１−２４９５５９号公報に
は、車体速度の近似値、及び検出された車輪速度から
（１）式よりスリップ率を演算し、演算したスリップ率
が、予め設定してある基準スリップ率（ピークμを与え
るスリップ率）に略一致するように、ブレーキ力を制御
することにより、ピークμに追従するアンチロックブレ
ーキ制御装置が提案されている。Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-249559, the slip ratio is calculated from the approximate value of the vehicle body speed and the detected wheel speed by the equation (1), and the calculated slip ratio is set in advance. An anti-lock brake control device that follows a peak μ by controlling a braking force so as to substantially match a reference slip ratio (a slip ratio giving a peak μ) has been proposed.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車輪が
走行する路面状態によってピークμとなるスリップ率が
異なる。このため、上記公報記載の発明のように固定さ
れた基準スリップ率の追従制御を行った場合、路面状態
によって制動距離が大きくなり過ぎたり、或いはピーク
μを超えてブレーキ制動されることによりタイヤロック
が発生するおそれがある。However, the slip ratio at which the peak μ is obtained differs depending on the condition of the road surface on which the wheels travel. For this reason, when the follow-up control of the fixed reference slip ratio is performed as in the invention described in the above-mentioned publication, the braking distance becomes too large depending on the road surface condition, or the tire is locked due to brake braking exceeding the peak μ. May occur.

【０００８】この対策として路面状態を推定演算し、演
算された路面状態に応じて基準スリップ率を変化させる
必要があるが、路面状態を精度よく推定する技術がな
い。As a countermeasure, it is necessary to estimate and calculate the road surface condition and change the reference slip ratio according to the calculated road surface condition. However, there is no technology for accurately estimating the road surface condition.

【０００９】本発明は、上記事実に鑑みて成されたもの
で、路面状態を精度よく推定することの可能な路面状態
推定装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a road surface condition estimating apparatus capable of accurately estimating a road surface condition.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため本発
明は、車両の車輪の制動状態を表す第１の物理量を検出
する第１の検出手段と、前記車両の速度を検出する第２
の検出手段と、前記車輪のすべり易さを表しかつ前記車
輪が走行する路面状態、前記第１の物理量、及び車両の
速度に応じて定まる第２の物理量を検出する第３の検出
手段と、前記第１の検出手段により検出された第１の物
理量及び前記第２の検出手段により検出された車速に基
づいて、予め定められた複数の路面状態毎に第２の物理
量を演算する演算手段と、前記車輪の制動状態を表す第
１の物理量に対する前記第３の検出手段により検出され
た第２の物理量の軌跡と、前記第１の物理量に対する前
記演算手段により複数の路面状態毎に演算された第２の
物理量の軌跡の各々と、を比較する比較手段と、前記比
較手段の比較結果に基づいて、前記演算された軌跡の内
の前記検出された軌跡に最も近い軌跡に対応する路面状
態を、前記車輪が走行している実際の路面状態として推
定する推定手段と、を備えている。In order to achieve the above object, the present invention provides a first detecting means for detecting a first physical quantity representing a braking state of a vehicle wheel, and a second detecting means for detecting a speed of the vehicle.
Detection means, and a third detection means for detecting the road surface state on which the wheels travel and the second physical quantity determined according to the speed of the vehicle, indicating the ease of slipping of the wheels, Calculating means for calculating a second physical quantity for each of a plurality of predetermined road surface conditions based on the first physical quantity detected by the first detecting means and the vehicle speed detected by the second detecting means; A trajectory of a second physical quantity detected by the third detecting means with respect to a first physical quantity representing a braking state of the wheel, and a trajectory calculated for each of a plurality of road surface states by the calculating means with respect to the first physical quantity. Comparing means for comparing each of the trajectories of the second physical quantity, and a road surface state corresponding to a trajectory closest to the detected trajectory among the calculated trajectories based on a comparison result of the comparing means. , Said wheels Includes an estimating means for estimating an actual road surface condition that line, the.

【００１１】第１の検出手段は、車両の車輪の制動状態
を表す第１の物理量を検出する。ここで、第１の物理量
は、車輪に対する制動力やスリップ速度がある。The first detecting means detects a first physical quantity representing a braking state of a vehicle wheel. Here, the first physical quantity includes a braking force and a slip speed on the wheel.

【００１２】第２の検出手段は、車両の速度（車速）を
検出する。第３の検出手段は、車輪のすべり易さを表す
第２の物理量を検出する。この第２の物理量は、車輪が
走行する路面状態、第１の物理量、及び車両の速度に応
じて定まる。具体的には、第３の物理量は、路面と車輪
との間の摩擦係数又は車輪に対する制動トルクのすべり
速度に対する勾配である。即ち、これらの勾配が高い
と、車輪の周速が大きく、すべりにくい。一方、これら
の勾配が低いと、車輪の周速が小さく、すべり易い。よ
って、これらの勾配は、車輪のすべり易さを表す。The second detecting means detects the speed (vehicle speed) of the vehicle. The third detecting means detects a second physical quantity representing the ease of slipping of the wheel. The second physical quantity is determined according to the road surface condition on which the wheels travel, the first physical quantity, and the speed of the vehicle. Specifically, the third physical quantity is a coefficient of friction between the road surface and the wheels or a gradient of the braking torque for the wheels with respect to the slip speed. That is, when these gradients are high, the peripheral speed of the wheels is high, and slip is difficult. On the other hand, when these gradients are low, the peripheral speed of the wheels is low, and the wheels tend to slip. Thus, these slopes represent the ease with which the wheels slide.

【００１３】演算手段は、第１の検出手段により検出さ
れた第１の物理量及び第２の検出手段により検出された
車速に基づいて、予め定められた複数の路面状態毎に第
２の物理量を演算する。即ち、演算手段は、第１の物理
量と、第２の物理量を演算するための第３の物理量と、
の車速に応じて定まる関係を複数の路面状態毎に予め求
めておき、検出された第１の物理量及び検出された車速
に基づいて、複数の路面状態毎に第３の物理量を演算
し、演算した第３の物理量から複数の路面状態毎に第２
の物理量を演算してもよい。また、演算手段は、第１の
物理量と第２の物理量との車速に応じて定まる関係を複
数の路面状態毎に予め求めておき、検出された第１の物
理量及び車速に基づいて、複数の路面状態毎に第２の物
理量を演算してもよい。The calculating means calculates a second physical quantity for each of a plurality of predetermined road surface conditions based on the first physical quantity detected by the first detecting means and the vehicle speed detected by the second detecting means. Calculate. That is, the calculating means includes a first physical quantity, a third physical quantity for calculating the second physical quantity,
Is determined in advance for each of the plurality of road surface states, and a third physical quantity is calculated for each of the plurality of road surface states based on the detected first physical quantity and the detected vehicle speed. From the third physical quantity obtained, the second
May be calculated. Further, the calculating means obtains in advance a relationship determined according to the vehicle speed between the first physical quantity and the second physical quantity for each of a plurality of road surface conditions, and based on the detected first physical quantity and the detected vehicle speed, obtains a plurality of relations. The second physical quantity may be calculated for each road surface condition.

【００１４】比較手段は、車輪の制動状態を表す第１の
物理量に対する第３の検出手段により検出された第２の
物理量の軌跡と、第１の物理量に対する演算手段により
複数の路面状態毎に演算された第２の物理量の軌跡の各
々と、を比較する。推定手段は、比較手段の比較結果に
基づいて、上記演算された軌跡の内の上記検出された軌
跡に最も近い軌跡に対応する路面状態を、車輪が走行し
ている実際の路面状態として推定する。The comparing means calculates the trajectory of the second physical quantity detected by the third detecting means with respect to the first physical quantity representing the braking state of the wheel, and calculates the trajectory of the first physical quantity for each of a plurality of road surface conditions by the calculating means. With each of the trajectories of the second physical quantity. The estimating means estimates a road surface state corresponding to a trajectory closest to the detected trajectory in the calculated trajectories as an actual road surface state in which wheels are traveling, based on a comparison result of the comparing means. .

【００１５】このように、第２の物理量を検出し、検出
された第２の物理量の軌跡と、複数の路面状態各々に対
応して演算された第２の物理量の軌跡の各々と、を比較
するので、比較結果に基づいて、複数の路面状態各々に
対応して演算された軌跡の内の検出された軌跡に最も近
い軌跡を選択すれば、選択した軌跡に対応する路面状態
は車輪が走行している実際の路面状態に対応し、実際の
路面状態を精度よく推定することができる。In this manner, the second physical quantity is detected, and the trajectory of the detected second physical quantity is compared with each of the trajectories of the second physical quantity calculated corresponding to each of the plurality of road surface conditions. Therefore, based on the comparison result, if a trajectory closest to the detected trajectory is selected from among the trajectories calculated corresponding to each of the plurality of road surface conditions, the road surface condition corresponding to the selected trajectory is determined by the traveling of the wheels. In response to the actual road surface state, the actual road surface state can be accurately estimated.

【００１６】ところで、上記第２の物理量は、種々の原
因により誤差が含まれる。そこで、第１の検出手段は第
１の物理量を、第２の検出手段は車速を、第３の検出手
段は第２の物理量を、車輪に対して制動が開始されたと
きから所定時間毎に検出し、演算手段は、複数の路面状
態各々毎に第２の物理量を車輪に対して制動が開始され
たときから第１の物理量が所定量変化する毎に演算す
る。Incidentally, the second physical quantity includes an error due to various causes. Therefore, the first detecting means calculates the first physical quantity, the second detecting means calculates the vehicle speed, and the third detecting means calculates the second physical quantity at predetermined time intervals from when the braking is started on the wheels. The detecting means calculates the second physical quantity for each of the plurality of road surface conditions each time the first physical quantity changes by a predetermined amount from the time when braking of the wheel is started.

【００１７】そして、比較手段は、車輪に対して制動が
開始されたときから第１の物理量が所定量変化する毎
に、該所定時間毎に検出された第２の物理量と複数の路
面状態各々毎及び第１の物理量が所定量変化する毎に演
算された第２の物理量各々とを比較するようにしても
い。Each time the first physical quantity changes by a predetermined amount from the time when braking of the wheel is started, the comparing means compares the second physical quantity detected at each of the predetermined time and the plurality of road surface conditions with each other. Each time and each time the first physical quantity changes by a predetermined amount, the second physical quantity calculated may be compared.

【００１８】このように、車輪に対して制動が開始され
たときから第１の物理量が所定量変化する毎に、所定時
間毎に検出された第２の物理量と、複数の路面状態各々
毎及び第１の物理量が所定量変化する毎に演算された物
理量各々と、を比較するので、誤差の影響を少なくする
ことができ、より精度よく路面状態を推定することがで
きる。As described above, every time the first physical quantity changes by a predetermined amount from the time when the braking is started to the wheels, the second physical quantity detected at a predetermined time interval and the plurality of road surface conditions and Since each physical quantity calculated every time the first physical quantity changes by a predetermined amount is compared, the influence of an error can be reduced, and the road surface state can be estimated more accurately.

【００１９】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【００２０】図１に示すように、本実施の形態に係る路
面状態推定装置は、車輪速度を検出する車輪速センサ２
８、車輪に作用する制動力を検出する制動力検出部３
４、及び路面μ勾配として後述する微小ゲインを演算す
る微小ゲイン演算部３６、及び路面状態及びすべり速度
を演算する演算回路１０を備えている。As shown in FIG. 1, a road surface state estimating apparatus according to the present embodiment comprises a wheel speed sensor 2 for detecting a wheel speed.
8. Braking force detector 3 for detecting the braking force acting on the wheels
4 and a minute gain calculating unit 36 for calculating a minute gain, which will be described later, as a road surface μ gradient, and an arithmetic circuit 10 for calculating a road surface state and a slip speed.

【００２１】演算回路１０は、予め定められた路面状
態、即ち、Ｄｒｙ、Ｓｎｏｗ、Ｉｃｅに対応する路面μ
勾配の基準値を、制動力検出部３４で検出された制動力
が所定量変化する毎に作成・記憶する基準値作成記憶回
路１２Ｄ、１２Ｓ、１２Ｉと、前記制動力が所定量変化
する毎に微小ゲインを記憶する微小ゲイン記憶回路１２
Ｊと、を備えている。基準値作成記憶回路１２Ｄ、１２
Ｓ、１２Ｉ及び微小ゲイン記憶回路１２Ｊには、基準値
作成記憶回路１２Ｄ、１２Ｓ、１２Ｉに記憶された路面
μ勾配の基準値の時系列データと、実際に検出され、微
小ゲイン記憶回路１２Ｊに記憶された路面μ勾配の基準
値の時系列データと、を照合して、路面状態を演算する
時系列データ軌跡照合部１４が接続されている。時系列
データ軌跡照合部１４の出力側には、すべり速度選択部
１６が接続されている。The arithmetic circuit 10 determines a predetermined road surface condition, that is, a road surface μ corresponding to Dry, Snow and Ice.
A reference value creation storage circuit 12D, 12S, 12I for creating and storing a reference value of the gradient each time the braking force detected by the braking force detection unit 34 changes by a predetermined amount, and each time the braking force changes by a predetermined amount. Small gain storage circuit 12 for storing small gain
J. Reference value creation storage circuits 12D, 12
S, 12I and the minute gain storage circuit 12J store the time series data of the reference value of the road μ gradient stored in the reference value creation storage circuits 12D, 12S, 12I, and the time series data actually detected and stored in the small gain storage circuit 12J. A time-series data trajectory matching unit 14 for comparing the obtained time-series data of the reference value of the road surface μ gradient and calculating the road surface state is connected. The slip speed selecting unit 16 is connected to the output side of the time-series data trajectory matching unit 14.

【００２２】基準値作成記憶回路１２Ｄ、１２Ｓ、１２
Ｉは各々同一の構成であるので、基準値作成記憶回路１
２Ｄのみを説明し、他の説明を省略する。基準値作成記
憶回路１２Ｄは、車輪速センサ２８に接続された車速演
算部１８を備えている。車速演算部１８には、すべり速
度を演算するすべり速度演算部２０が接続されている。
すべり速度演算部２０には、制動力検出部３４が接続さ
れている。すべり速度演算部２０は、路面μ勾配の基準
値を作成するμ勾配基準値作成部２２に接続されてい
る。μ勾配基準値作成部２２には、車速演算部１８及び
制動力検出部３４が接続されている。μ勾配基準値作成
部２２は、μ勾配基準値作成部２２により作成された路
面μ勾配の基準値の時系列データを記憶する基準値時系
列データ記憶部２４が接続されている。基準値時系列デ
ータ記憶部２４は、時系列データ軌跡照合部１４に接続
されている。Reference value creation storage circuits 12D, 12S, 12
Since I has the same configuration, the reference value creation storage circuit 1
Only 2D will be described, and other description will be omitted. The reference value creation storage circuit 12D includes a vehicle speed calculation unit 18 connected to the wheel speed sensor 28. A slip speed calculator 20 for calculating the slip speed is connected to the vehicle speed calculator 18.
A braking force detector 34 is connected to the slip speed calculator 20. The slip speed calculation unit 20 is connected to a μ gradient reference value creation unit 22 that creates a reference value of a road surface μ gradient. The vehicle speed calculator 18 and the braking force detector 34 are connected to the μ gradient reference value generator 22. The μ slope reference value creation unit 22 is connected to a reference value time series data storage unit 24 that stores time series data of the road surface μ slope reference value created by the μ slope reference value creation unit 22. The reference value time-series data storage unit 24 is connected to the time-series data track collation unit 14.

【００２３】微小ゲイン記憶回路１２Ｊは、検出された
微小ゲインの時系列データを記憶する微小ゲイン時系列
データ記憶部２５を備えている。微小ゲイン時系列デー
タ記憶部２５には、制動力検出部３４及び微小ゲイン演
算部３６が接続されている。微小ゲイン時系列データ記
憶部２５は、時系列データ軌跡照合部１４に接続されて
いる。The minute gain storage circuit 12J includes a minute gain time series data storage unit 25 for storing the time series data of the detected minute gain. The braking force detecting unit 34 and the minute gain calculating unit 36 are connected to the minute gain time-series data storage unit 25. The small-gain time-series data storage unit 25 is connected to the time-series data trajectory matching unit 14.

【００２４】すべり速度選択部１６には、基準値作成記
憶回路１２Ｄ、１２Ｓ、１２Ｉの各すべり速度演算部２
０が接続されている。The slip speed selector 16 includes the respective slip speed calculators 2D, 12S, and 12I of the reference value creation storage circuits 12D, 12S, and 12I.
0 is connected.

【００２５】制動力検出部３４は、路面から車輪に対し
摩擦力として作用する制動力を、車輪の力学的モデルに
従って以下のように推定する。The braking force detector 34 estimates a braking force acting as a frictional force from the road surface to the wheels as follows according to a dynamic model of the wheels.

【００２６】すなわち、車輪には、車輪に対し車輪の回
転方向と反対方向に作用するブレーキトルクＴ_B と、車
輪に対し摩擦力として車輪の回転方向に作用する制動力
ＦによるタイヤトルクＴ_f と、が作用する。ブレーキト
ルクＴ_B は、車輪のブレーキディスクに対し車輪の回転
を妨げるように作用するブレーキ力に由来するものであ
り、制動力Ｆ及びタイヤトルクＴ_f は、車輪と路面との
間の摩擦係数をμ_B 、車輪半径をｒ、車輪荷重をＷとし
たとき、（２）式、（３）式によって表される。[0026] That is, the wheel, and the brake torque T _B acting in the direction opposite to the rotational direction of the wheel to the wheel, and tire torque T _f by the braking force F acting in the rotational direction of the wheel as a frictional force to the wheel , Works. Brake torque T _B is derived from the braking force which acts to prevent rotation of the wheel relative to the wheel of the brake disc, the braking force F and the tire torque T _f is the friction coefficient between the wheel and the road surface When μ _B , the wheel radius is r, and the wheel load is W, it is expressed by the equations (2) and (3).

【００２７】[0027]

【数２】Ｆ＝ μ_B Ｗ・・・(2)[Equation 2] F = μ _B W (2)

【００２８】[0028]

【数３】Ｔ_f ＝ Ｆ×ｒ ＝ μ_B Ｗｒ・・・(3) 従って、車輪の運動方程式は、T _f = F × r = μ _B Wr (3) Therefore, the equation of motion of the wheel is

【００２９】[0029]

【数４】 となる。ただし、Ｉは車輪の慣性モーメント、ωは車輪
の回転速度（車輪速度）である。(Equation 4) Becomes Here, I is the moment of inertia of the wheel, and ω is the rotational speed (wheel speed) of the wheel.

【００３０】車輪加速度（ｄω／ｄｔ）を検知し、ブレ
ーキディスクに加えられるホイールシリンダ圧に基づい
てブレーキトルクＴ_B を求めれば、(4) 式に基づいて制
動力Ｆを推定することができる。具体的には、アクセル
開度などから求めた車輪の駆動トルクと、外乱としての
制動力Ｆが車輪に作用する(4) 式と等価な力学モデルを
オブザーバとして構成する。このオブザーバでは、(4)
式を２階積分することにより得られる回転位置と実際に
検出された回転位置との偏差を０に一致させるように制
御周期毎に等価モデルの外乱及び回転速度を修正し、修
正された外乱を制動力として推定する。[0030] detecting the wheel acceleration (d [omega / dt), by obtaining a brake torque T _B based on the wheel cylinder pressure applied to the brake disc, it is possible to estimate the braking force F based on the equation (4). Specifically, a dynamic model equivalent to the equation (4) in which the drive torque of the wheel determined from the accelerator opening and the like and the braking force F acting as a disturbance acts on the wheel is configured as an observer. In this observer, (4)
The disturbance and rotation speed of the equivalent model are corrected for each control cycle so that the deviation between the rotation position obtained by the second-order integration of the equation and the rotation position actually detected is equal to 0, and the corrected disturbance is corrected. Estimate as braking force.

【００３１】次に、微小ゲイン演算部３６を説明する。
まず、路面μ勾配としての微小ゲインを説明する。Next, the small gain calculating section 36 will be described.
First, a small gain as a road surface μ gradient will be described.

【００３２】重量Ｗの車体を備えた車両が車体速度ω_v
で走行している時の車輪での振動現象、すなわち車体と
車輪と路面とによって構成される振動系の振動現象を、
車輪回転軸で等価的にモデル化した図３に示すモデルを
参照して説明する。A vehicle having a body weight of W has a vehicle speed ω _v
The vibration phenomenon at the wheels when traveling in, that is, the vibration phenomenon of the vibration system composed of the vehicle body, wheels and the road surface,
This will be described with reference to a model shown in FIG. 3 which is equivalently modeled by a wheel rotation axis.

【００３３】図３のモデルにおいて、ブレーキ力は、路
面と接するタイヤのトレッド１１５の表面を介して路面
に作用する。しかし、このブレーキ力は実際には路面か
らの反作用（制動力）として車体に作用する。このた
め、車体重量の回転軸換算の等価モデル１１７は、タイ
ヤのトレッドと路面との間の摩擦要素１１６（路面μ）
を介して車輪１１３と反対側に連結したものとなる。こ
れは、シャシーダイナモ装置のように、車輪下の大きな
慣性、すなわち車輪と反対側の質量で車体の重量を模擬
することができることと同様である。In the model of FIG. 3, the braking force acts on the road surface via the surface of the tread 115 of the tire in contact with the road surface. However, this braking force actually acts on the vehicle body as a reaction (braking force) from the road surface. For this reason, the equivalent model 117 in terms of the rotation axis in terms of the vehicle body weight is a friction element 116 (road surface μ) between the tread of the tire and the road surface.
And connected to the opposite side of the wheel 113 via the. This is the same as the large inertia under the wheels, that is, the weight of the vehicle body can be simulated by the mass on the side opposite to the wheels, as in the chassis dynamo device.

【００３４】図３でタイヤリムを含んだ車輪１１３の慣
性をＪ_w 、リムとトレッド１１５との間のばね要素１１
４のばね定数をＫ、車輪半径をＲ、トレッド１１５の慣
性をＪ_t 、トレッド１１５と路面との間の摩擦要素１１
６の摩擦係数をμ、車体の重量の回転軸換算の等価モデ
ル１１７の慣性をＪ_V とすると、ホイールシリンダ圧に
より生じるブレーキトルクＴ_b ’から車輪速ω_w までの
伝達特性は、車輪運動の方程式より、In FIG. 3, the inertia of the wheel 113 including the tire rim is represented by J _w , and the spring element 11 between the rim and the tread 115 is represented by J _w .
4, the spring constant is K, the wheel radius is R, the inertia of the tread 115 is J _t , and the friction element 11 between the tread 115 and the road surface.
The friction coefficient of the 6 mu, the inertia of the equivalent model 117 of the body weight of the rotary shaft conversion and J _V, the transfer characteristic from the braking torque T _b 'caused by the wheel cylinder pressure to the wheel speed omega _w is the wheel motion From the equation,

【００３５】[0035]

【数５】 (Equation 5)

【００３６】となる。なお、ｓはラプラス変換の演算子
である。ここで、タイヤが路面にグリップしている時
は、トレッド１１５と車体等価モデル１１７とが直結さ
れていると考える。この場合、車体等価モデル１１７と
トレッド１１５との和の慣性と、車輪１１３の慣性とが
共振する。即ち、この振動系は、車輪と車体と路面とか
ら構成された車輪共振系とみなすことができる。このと
きの車輪共振系の共振周波数ω∞は、(5))式の伝達特性
において、## EQU1 ## Note that s is an operator of Laplace transform. Here, when the tire is gripping the road surface, it is considered that the tread 115 and the vehicle body equivalent model 117 are directly connected. In this case, the inertia of the sum of the vehicle equivalent model 117 and the tread 115 and the inertia of the wheels 113 resonate. That is, this vibration system can be considered as a wheel resonance system including the wheels, the vehicle body, and the road surface. The resonance frequency ω∞ of the wheel resonance system at this time is given by the transfer characteristic of equation (5).

【００３７】[0037]

【数６】 (Equation 6)

【００３８】となる。ここで、図２０において(6) 式が
成立する摩擦状態は、ピークμに達する前の領域Ａ１に
対応する。## EQU4 ## Here, the friction state in which the expression (6) is established in FIG. 20 corresponds to the region A1 before reaching the peak μ.

【００３９】逆に、タイヤの摩擦係数μがピークμに近
づく場合には、タイヤ表面の摩擦係数μがスリップ率に
対して変化し難くなる。即ち、トレッド１１５の慣性の
振動に伴う成分は車体等価モデル１１７に影響しなくな
る。つまり等価的にトレッド１１５と車体等価モデル１
１７とが分離され、トレッド１１５と車輪１１３とが共
振を起こすことになる。このときの車輪共振系は、車輪
と路面とから構成されているとみなすことができる。そ
の共振周波数ω∞’は、(6) 式において、車体等価慣性
Ｊ_v を０とおいたものと等しくなる。すなわち、Conversely, when the friction coefficient μ of the tire approaches the peak μ, the friction coefficient μ of the tire surface hardly changes with respect to the slip ratio. That is, the component accompanying the inertial vibration of the tread 115 does not affect the vehicle equivalent model 117. That is, the tread 115 is equivalent to the vehicle equivalent model 1
17 is separated, and the tread 115 and the wheel 113 resonate. At this time, the wheel resonance system can be regarded as being composed of wheels and a road surface. Its resonance frequency Omega∞ 'is equal to that placed in (6), the vehicle body equivalent inertia J _v 0. That is,

【００４０】[0040]

【数７】 (Equation 7)

【００４１】となる。この状態は、図２０では、ピーク
μ近傍の領域Ａ２に対応する。なお、ピークμを越えて
ブレーキ制動されると、領域Ａ３に瞬時に移行し、タイ
ヤがロックされる。## EQU1 ## This state corresponds to the area A2 near the peak μ in FIG. When the brake is applied beyond the peak μ, the operation instantaneously shifts to the area A3, and the tire is locked.

【００４２】車体等価慣性Ｊ_v が車輪慣性Ｊ_w 、トレッ
ド慣性Ｊ_t より大きいと仮定する。この場合、(7) 式の
場合の車輪共振系の共振周波数ω∞’は(6) 式のω∞よ
りも高周波数側にシフトすることになる。[0042] Suppose the body equivalent inertia J _v is the wheel inertia J _w, greater than the tread inertia J _t. In this case, the resonance frequency ω∞ ′ of the wheel resonance system in equation (7) shifts to a higher frequency side than ω∞ in equation (6).

【００４３】ここで、車輪と車体と路面とからなる振動
系の共振周波数ω∞（(7) 式) でブレーキ力を微小励振
すると（ここでは、ブレーキ圧Ｐ_b を微小励振するとす
る）、車輪速度ω_w も平均的な車輪速度の回りに共振周
波数ω∞で微小振動する。ここで、このときのブレーキ
圧Ｐ_b の共振周波数ω∞の微小振幅をＰ_v 、車輪速度の
共振周波数ω∞の微小振幅をω_wvとした場合、微小ゲイ
ンＧ_d を[0043] Here, when the micro exciting the braking force at the wheel and the vehicle body and the road surface and the vibration system of the resonance frequency ω∞ consisting ((7)) (in this case, a finely excite the brake pressure P _b), the wheels The speed ω _w also minutely vibrates around the average wheel speed at the resonance frequency ω∞. Here, small amplitude P _v of the resonance frequency ω∞ brake pressure P _b in this case, if the small amplitude of the resonance frequency ω∞ wheel speed to omega _wv, the fine gain G _d

【００４４】[0044]

【数８】Ｇ_d ＝ω_wv／Ｐ_v ・・・(8) とする。なお、この微小ゲインＧ_d を、ブレーキ圧Ｐ_b
に対する車輪速ω_w の比（ω_w ／Ｐ_b ）の共振周波数ω
∞の振動成分とみなし、[Number 8 and _{G d = ω wv / P v} ··· (8). It should be noted that this small gain G _d is used as the brake pressure P _b
The ratio of the wheel speed ω _w with respect to (ω _w / P _b) of the resonance frequency ω
Considering the vibration component of ∞,

【００４５】[0045]

【数９】 Ｇ_d ＝（（ω_w ／Ｐ_b ）｜ｓ＝ｊω∞）・・・(9) と表すこともできる。G _d = ((ω _w / P _b ) | s = jω∞) (9)

【００４６】この微小ゲインＧ_d は、(9) 式に示すよう
に（ω_w ／Ｐ_b ）の共振周波数ω∞の振動成分であるの
で、摩擦状態がピークμ近傍の領域に至ったとき、共振
周波数がω∞’にシフトするため急激に減少する。すな
わち、微小ゲインＧ_d は、路面μ特性を規定する物理量
であるといえる。Since the small gain G _d is a vibration component of the resonance frequency ω∞ of (ω _w / P _b ) as shown in the equation (9), when the friction state reaches a region near the peak μ, Since the resonance frequency shifts to ω∞ ′, it sharply decreases. That is, it can be said that the minute gain _Gd is a physical quantity that defines the road surface μ characteristic.

【００４７】そして、微小ゲイン演算部３６は、図２に
示すように、振動系の共振周波数ω∞（(6) 式）でブレ
ーキ圧を微小励振したときの、車輪速度Ｖ_w の共振周波
数ω∞の微小振幅（車輪速微小振幅ω_wv）を検出する車
輪速微小振幅検出部４０と、共振周波数ω∞のブレーキ
圧の微小振幅Ｐ_v を検出するブレーキ圧微小振幅検出部
４２と、検出された車輪速微小振幅ω_wvをブレーキ圧微
小振幅Ｐ_v で除算することにより微小ゲインＧ_d を出力
する除算器４４と、から構成される。[0047] Then, fine gain calculation unit 36, as shown in FIG. 2, when the brake pressure and micro excited in the vibration system of the resonance frequency ω∞ ((6) formula), the resonance frequency of the wheel speed V _w omega The wheel speed minute amplitude detecting unit 40 for detecting the minute amplitude of ∞ (wheel speed minute amplitude ω _wv ), and the brake pressure minute amplitude detecting unit 42 for detecting the minute amplitude P _v of the brake pressure at the resonance frequency ω∞ are detected. was composed of wheel speed small amplitude omega _wv a divider 44 which outputs the micro-gain G _d is divided by the braking pressure differential small amplitude P _v, from.

【００４８】ここで、車輪速微小振幅検出部４０は、共
振周波数ω∞の振動成分を抽出するフィルタ処理を行う
図４のような演算部として実現できる。例えば、この振
動系の共振周波数ω∞が４０［Ｈｚ］程度であるので、
制御性を考慮して１周期を２４［ｍｓ］、約４１．７
［Ｈｚ］に取り、この周波数を中心周波数とする帯域通
過フィルタ７５を設ける。このフィルタにより、車輪速
度信号ω_i から約４１．７［Ｈｚ］近傍の周波数成分の
みが抽出される。さらに、このフィルタ出力を全波整流
器７６により全波整流、直流平滑化し、この直流平滑化
信号から低域通過フィルタ７７によって低域振動成分の
みを通過させることにより、車輪速微小振幅ω_wvを出力
する。Here, the wheel speed minute amplitude detecting section 40 can be realized as an arithmetic section as shown in FIG. 4 which performs a filtering process for extracting a vibration component of the resonance frequency ω∞. For example, since the resonance frequency ω∞ of this vibration system is about 40 [Hz],
Considering the controllability, one cycle is 24 [ms], about 41.7.
[Hz], and a band-pass filter 75 having this frequency as a center frequency is provided. This filter only the frequency component of about 41.7 [Hz] from near the wheel speed signal omega _i is extracted. Further, the filter output is full-wave rectified by a full-wave rectifier 76 and DC-smoothed, and only a low-frequency vibration component is passed from the DC-smoothed signal by a low-pass filter 77 to output a wheel speed minute amplitude _ωwv . I do.

【００４９】なお、周期の整数倍、例えば１周期の２４
［ｍｓ］、２周期の４８［ｍｓ］の時系列データを連続
的に取り込み、４１．７［Ｈｚ］の単位正弦波、単位余
弦波との相関を求めることによっても車輪速微小振幅検
出部４０を実現できる。Incidentally, an integral multiple of the cycle, for example, 24 of one cycle
[Ms], the wheel speed minute amplitude detection unit 40 can also be obtained by continuously taking in time series data of 48 [ms] in two cycles and obtaining a correlation with a unit sine wave and a unit cosine wave of 41.7 [Hz]. Can be realized.

【００５０】ここで、平均ブレーキ圧Ｐ_m の回りに共振
周波数のブレーキ圧微小振幅Ｐ_v を印加する微小励振手
段について説明する。まず、平均ブレーキ圧指令及び微
小励振指令を実際の車輪への制動トルクに変換する部分
（バルブ制御系）は、図５に示すように、マスタシリン
ダ４８、制御バルブ５２、ホイールシリンダ５６、リザ
ーバー５８及びオイルポンプ６０を備えている。[0050] Here, a description will be given small excitation means for applying a brake pressure differential small amplitude P _v of the resonance frequency around the mean braking pressure P _m. First, the part (valve control system) that converts the average brake pressure command and the minute excitation command into actual braking torque for the wheels is, as shown in FIG. 5, a master cylinder 48, a control valve 52, a wheel cylinder 56, and a reservoir 58. And an oil pump 60.

【００５１】ブレーキペダル４６は、ブレーキペダル４
６の踏力に応じて増圧するマスタシリンダ４８を介して
制御バルブ５２の増圧バルブ５０へ接続されている。ま
た、制御バルブ５２は、減圧バルブ５４を介して低圧源
としてのリザーバー５８へ接続されている。さらに、制
御バルブ５２には、該制御バルブによって供給されたブ
レーキ圧をブレーキディスクに加えるためのホイールシ
リンダ５６が接続されている。この制御バルブ５２は、
入力されたバルブ動作指令に基づいて増圧バルブ５０及
び減圧バルブ５４の開閉を制御する。The brake pedal 46 includes the brake pedal 4
6 is connected to a pressure increasing valve 50 of a control valve 52 via a master cylinder 48 which increases the pressure in accordance with the pedaling force. The control valve 52 is connected to a reservoir 58 as a low pressure source via a pressure reducing valve 54. Further, a wheel cylinder 56 for applying the brake pressure supplied by the control valve to the brake disc is connected to the control valve 52. This control valve 52 is
The opening and closing of the pressure increasing valve 50 and the pressure reducing valve 54 are controlled based on the input valve operation command.

【００５２】なお、この制御バルブ５２が増圧バルブ５
０のみを開くように制御されると、ホイールシリンダ５
６の油圧（ホイールシリンダ圧）は、ドライバがブレー
キペダル４６を踏み込むことによって得られる圧力に比
例したマスタシリンダ４８の油圧（マスタシリンダ圧）
まで上昇する。逆に減圧バルブ５４のみを開くように制
御されると、ホイールシリンダ圧は、ほぼ大気圧のリザ
ーバ５８の圧力（リザーバ圧）まで減少する。また、両
方のバルブを閉じるように制御されると、ホイールシリ
ンダ圧は保持される。The control valve 52 is connected to the pressure increasing valve 5
0 is controlled to open only the wheel cylinder 5
The hydraulic pressure (wheel cylinder pressure) of the master cylinder 48 (master cylinder pressure) is proportional to the pressure obtained when the driver depresses the brake pedal 46.
To rise. Conversely, when the pressure is controlled so as to open only the pressure reducing valve 54, the wheel cylinder pressure decreases to the pressure of the reservoir 58 (reservoir pressure), which is approximately atmospheric pressure. Further, when both valves are controlled to be closed, the wheel cylinder pressure is maintained.

【００５３】ホイールシリンダ５６によりブレーキディ
スクに加えられるブレーキ力（ホイールシリンダ圧に相
当）は、マスタシリンダ４８の高油圧が供給される増圧
時間、リザーバー５８の低油圧が供給される減圧時間、
及び供給油圧が保持される保持時間の比率と、圧力セン
サ等により検出されたマスタシリンダ圧及びリザーバー
圧とから求められる。The braking force (corresponding to the wheel cylinder pressure) applied to the brake disk by the wheel cylinder 56 includes a pressure increasing time during which the high hydraulic pressure of the master cylinder 48 is supplied, a pressure reducing time during which the low hydraulic pressure of the reservoir 58 is supplied,
And the ratio of the holding time during which the supply oil pressure is held, and the master cylinder pressure and the reservoir pressure detected by a pressure sensor or the like.

【００５４】従って、制御バルブ５２の増減圧時間をマ
スタシリンダ圧に応じて制御することにより、所望のブ
レーキトルクを実現することができる。そして、ブレー
キ圧の微小励振は、平均ブレーキ力を実現する制御バル
ブ５２の増減圧制御と同時に共振周波数に対応した周期
で増圧減圧制御を行うことにより可能となる。Therefore, a desired brake torque can be realized by controlling the increasing / decreasing time of the control valve 52 according to the master cylinder pressure. Further, the minute excitation of the brake pressure can be performed by performing the pressure increase / decrease control at a cycle corresponding to the resonance frequency simultaneously with the pressure increase / decrease control of the control valve 52 for realizing the average braking force.

【００５５】具体的な制御の内容として、図６に示すよ
うに、微小励振の周期（例えば２４［ｍｓ］）の半周期
Ｔ／２毎に増圧と減圧のそれぞれのモードを切り替え、
バルブへの増減圧指令は、モード切り替えの瞬間から増
圧時間ｔ_i 、減圧時間ｔ_r のそれぞれの時間分だけ増圧
・減圧指令を出力し、残りの時間は、保持指令を出力す
る。平均ブレーキ力は、マスタシリンダ圧に応じた増圧
時間ｔ_i と減圧時間ｔ_r との比によって定まると共に、
共振周波数に対応した半周期Ｔ／２毎の増圧・減圧モー
ドの切り替えによって、平均ブレーキ力の回りに微小振
動が印加される。As specific contents of the control, as shown in FIG. 6, the mode of pressure increase and the mode of pressure decrease are switched every half cycle T / 2 of the period of minute excitation (for example, 24 [ms]).
Decrease pressure command to the valve, the moment between the pressure boosting t _i of mode switching, and outputs the respective just time period the pressure increase, pressure reduction command decompression time t _r, the rest of the time, and outputs the held command. The average braking force, as well as determined by the ratio of the pressure increasing time t _i corresponding to the master cylinder pressure and the decompression time t _r,
By switching between the pressure increasing and reducing modes every half cycle T / 2 corresponding to the resonance frequency, a minute vibration is applied around the average braking force.

【００５６】なお、ブレーキ圧微小振幅Ｐ_v は、マスタ
シリンダ圧、図６に示したバルブの増圧時間ｔ_i の長
さ、及び減圧時間ｔ_r の長さによって所定の関係で定ま
るので、図２のブレーキ圧微小振幅検出部４２は、マス
タシリンダ圧、増圧時間ｔ_i 及び減圧時間ｔ_r からブレ
ーキ圧微小振幅Ｐ_v を出力するテーブルとして構成する
ことができる。[0056] Incidentally, the brake pressure differential small amplitude P _v is the master cylinder pressure, the length of the pressure increasing time t _i of the valve shown in FIG. 6, and so determined in a predetermined relationship with the length of the decompression time t _r, Figure second brake pressure differential small amplitude detector 42 may be a master cylinder pressure, the pressure increasing time t _i and the pressure reducing time t _r constituting a table for outputting the brake pressure differential small amplitude P _v.

【００５７】次に、本実施の形態の作用を説明する。最
初に、基準値作成記憶回路１２Ｄ、１２Ｓ、１２Ｉによ
る路面μ勾配の基準値の作成方法を説明する。Next, the operation of the present embodiment will be described. First, a method of creating the reference value of the road μ gradient by the reference value creation storage circuits 12D, 12S, and 12I will be described.

【００５８】路面μ勾配Ｇ_d は、すべり速度ΔＶに対す
る路面と車輪との間の摩擦係数μの勾配であり、制動
力、路面状態及び車速毎に、（１０）式により表され
る。The road surface μ gradient G _d is the gradient of the friction coefficient μ between the road surface and the wheels with respect to the slip speed ΔV, and is expressed by equation (10) for each braking force, road surface condition, and vehicle speed.

【００５９】[0059]

【数１０】 (Equation 10)

【００６０】よって、路面μ勾配Ｇ_d は、制動力Ｐｃ、
路面状態、車速Ｖ、すべり速度ΔＶ、及び摩擦係数μに
より特定することができる。Accordingly, the road surface μ gradient G _d is determined by the braking force Pc,
It can be specified by the road surface condition, the vehicle speed V, the slip speed ΔV, and the friction coefficient μ.

【００６１】ところで、すべり速度ΔＶと制動力Ｐと
は、各路面状態に応じて、図７〜図９に示すように、車
速に応じて、固有の関係を有することが分かっている。It is known that the slip speed ΔV and the braking force P have a specific relationship according to the vehicle speed as shown in FIGS. 7 to 9 according to each road surface condition.

【００６２】そこで、基準値作成記憶回路１２Ｄ、１２
Ｓ、１２Ｉの各すべり速度演算部２０は、車速に応じ
て、図７〜図９に示す制動力Ｐとすべり速度ΔＶとの関
係式を記憶している。従って、制動力Ｐｃ及び車速Ｖが
入力されるとすべり速度演算部２０は、上記関係式、制
動力Ｐｃ及び車速Ｖに基づいて、制動力Ｐｃ及び車速Ｖ
に対応するすべり速度ΔＶを演算し、演算により求めた
すべり速度ΔＶを、μ勾配基準値作成部２２に出力す
る。Therefore, the reference value creation storage circuits 12D and 12D
Each of the slip speed calculation units 20 of S and 12I stores a relational expression between the braking force P and the slip speed ΔV shown in FIGS. 7 to 9 according to the vehicle speed. Accordingly, when the braking force Pc and the vehicle speed V are input, the slip speed calculation unit 20 calculates the braking force Pc and the vehicle speed V based on the relational expression, the braking force Pc and the vehicle speed V.
Is calculated, and the slip speed ΔV obtained by the calculation is output to the μ gradient reference value creation unit 22.

【００６３】なお、すべり速度演算部２０に入力される
車速Ｖは、車速演算部１８により演算したものである。
具体的には、次のように求める。車速演算部１８には、
上記すべり速度演算部２０により演算されたすべり速度
ΔＶと、車輪速センサ２８からの車輪速Ｖωと、が入力
される。すべり速度ΔＶは、車速Ｖから車輪速Ｖωを減
算した値（Ｖ−Ｖω）である。よって、車速演算部１８
は、入力されたすべり速度ΔＶと入力された車輪速Ｖω
とを加算して、車速Ｖを求め、すべり速度演算部２０に
出力する。The vehicle speed V input to the slip speed calculating section 20 is calculated by the vehicle speed calculating section 18.
Specifically, it is obtained as follows. The vehicle speed calculation unit 18
The slip speed ΔV calculated by the slip speed calculator 20 and the wheel speed Vω from the wheel speed sensor 28 are input. The slip speed ΔV is a value obtained by subtracting the wheel speed Vω from the vehicle speed V (V−Vω). Therefore, the vehicle speed calculation unit 18
Is the input slip speed ΔV and the input wheel speed Vω
Are added to obtain the vehicle speed V, which is output to the slip speed calculator 20.

【００６４】また、路面μと制動力Ｐとは、各路面状態
に応じて、図１０〜図１２に示すように、車速に応じ
て、固有の関係を有することが分かっている。It is known that the road surface μ and the braking force P have a specific relationship according to the vehicle speed as shown in FIGS. 10 to 12 according to each road surface condition.

【００６５】そこで、基準値作成記憶回路１２Ｄ、１２
Ｓ、１２Ｉの各μ勾配基準値作成部２２は、車速に応じ
て、図１０〜図１２に示す制動力Ｐと路面μとの関係式
を記憶している。従って、制動力Ｐｃ及び車速Ｖが入力
されるとμ勾配基準値作成部２２は、上記関係式、制動
力Ｐｃ及び車速Ｖに基づいて、制動力Ｐｃ及び車速Ｖに
対応する路面μを演算する。Therefore, the reference value creating and storing circuits 12D, 12D
Each μ gradient reference value creation unit 22 of S and 12I stores a relational expression between the braking force P and the road surface μ shown in FIGS. 10 to 12 according to the vehicle speed. Therefore, when the braking force Pc and the vehicle speed V are input, the μ gradient reference value creation unit 22 calculates the road surface μ corresponding to the braking force Pc and the vehicle speed V based on the above relational expression, the braking force Pc and the vehicle speed V. .

【００６６】このように、μ勾配基準値作成部２２に
は、すべり速度演算部２０から、制動力Ｐｃ及び車速Ｖ
に対応するすべり速度ΔＶ（２ポイント、ΔＶ₁ 、ΔＶ
₂ ）が入力され、制動力Ｐｃ及び車速Ｖに対応する路面
μ（２ポイント、μ₁ 、μ₂ ）を演算している。そこ
で、μ勾配基準値作成部２２は、これらのすべり速度Δ
Ｖと路面μとを、（１０）式に代入することにより、路
面μ勾配Ｇ_d の基準値を演算する。そして、車輪速度セ
ンサ２８、制動力検出部３４からは、制動開始時から所
定時間経過まで所定サンプリング時間毎にサンプリング
された車輪速Ｖω、制動力Ｐ_c が入力され、μ勾配基準
値作成部２２は、制動開始時から所定量制動力が経過す
るまで所定量制動力が変化する毎に路面μ勾配Ｇ_d の基
準値を演算し、各路面μ勾配Ｇ_d の基準値の時系列デー
タを、基準値時系列データ記憶部２４に出力する。そし
て、基準値時系列データ記憶部２４は、路面μ勾配Ｇ_d
の基準値の時系列データを記憶する。As described above, the μ gradient reference value creation unit 22 sends the braking force Pc and the vehicle speed V
Velocity ΔV (2 points, ΔV ₁ , ΔV
₂ ) is input and the road surface μ (2 points, μ ₁ , μ ₂ ) corresponding to the braking force Pc and the vehicle speed V is calculated. Therefore, the μ gradient reference value creation unit 22 calculates the slip speed Δ
The V and the road surface mu, by substituting the equation (10) calculates the reference value of the road surface mu gradient G _d. Then, from the wheel speed sensor 28 and the braking force detector 34, the wheel speed Vω and the braking force _Pc sampled at predetermined sampling times from the start of braking to the elapse of a predetermined time are input, and the μ gradient reference value generator 22 until a predetermined amount a braking force has elapsed from the start of braking calculates the reference value of the road surface μ gradient G _d each time a predetermined amount the braking force is changed, the time-series data of the reference value for each road surface μ gradient G _d, The reference value is output to the time-series data storage unit 24. The reference value time-series data storage unit 24 stores the road surface μ gradient G _d
The time series data of the reference value is stored.

【００６７】また、微小ゲイン時系列データ記憶部２５
は、μ勾配基準値作成部２２から基準値時系列データ記
憶部２４への基準値の時系列データの出力タイミングに
同期して、微小ゲインの時系列データが記憶される。即
ち、微小ゲイン時系列データ記憶部２５へは、制動開始
時から所定時間経過まで所定サンプリング時間毎にサン
プリングされた微小ゲインＧ_d Ｔ、制動力Ｐ_c が入力さ
れ、微小ゲイン時系列データ記憶部２５は、制動開始時
から前出の所定量制動力が経過するまで所定量制動力が
変化する毎に、微小ゲインＧ_d Ｔを記憶する。Further, the minute gain time series data storage unit 25
The time series data of the minute gain is stored in synchronization with the output timing of the time series data of the reference value from the μ gradient reference value creation unit 22 to the reference value time series data storage unit 24. That is, the minute gain G _d T and the braking force P _c sampled at predetermined sampling times from the start of braking to the elapse of a predetermined time from the start of braking are input to the minute gain time series data storage unit 25. The reference numeral 25 stores a small gain G _d T every time the predetermined amount of braking force changes from the start of braking until the aforementioned predetermined amount of braking force has elapsed.

【００６８】次に、制動開始時に、時系列データ軌跡照
合部１４が実行する照合処理ルーチンを図１３を参照し
て説明する。Next, a comparison processing routine executed by the time-series data trajectory comparison unit 14 at the start of braking will be described with reference to FIG.

【００６９】図１３のステップ８２で、制動開始時から
制動力が所定量変化した時刻を表す変数ｋを初期化し、
ステップ８４で、変数ｋを１インクリメントする。In step 82 of FIG. 13, a variable k representing the time at which the braking force has changed by a predetermined amount from the start of braking is initialized,
In step 84, the variable k is incremented by one.

【００７０】ステップ８６で、変数ｋにより表される時
刻（ｋ・τ，τ：サンプリング周期）において微小ゲイ
ン演算部３６により演算された路面μ勾配Ｇ_d Ｔ（ｋ）
（微小ゲイン）を取り込む。At step 86, the road surface μ gradient G _d T (k) calculated by the minute gain calculator 36 at the time (k · τ, τ: sampling period) represented by the variable k.
(Small gain).

【００７１】ステップ８８で、路面状態を識別する変数
ｓを初期化し、ステップ９０で、変数ｓで、変数ｋを１
インクリメントする。At step 88, a variable s for identifying the road surface condition is initialized, and at step 90, the variable k is set to 1 by the variable s.
Increment.

【００７２】ステップ９２で、路面状態ｓに対応する基
準値時系列データ２４に記憶された路面μ勾配Ｇ_d の時
系列データの内、時刻ｋにおける基準値Ｇ_d ｓ（ｋ）を
取り込む。[0072] In step 92, the time of the series data of the road surface μ gradient G _d stored in the reference value time series data 24 corresponding to the road surface condition s, captures the reference value G _d s at time k (k).

【００７３】ステップ９４で、照合値ｚ_s を（１１）式
より演算する。In step 94, the collation value z _s is calculated from equation (11).

【００７４】[0074]

【数１１】 ｚ_s ＝ｚ_s ＋（Ｇ_d Ｔ（ｋ）−Ｇ_d ｓ（ｋ））² ・・・（１１） ステップ９６で、変数ｓが予め定められた路面状態の総
数ｓ₀ （本実施の形態では、３）以上か否かを判断す
る。変数ｓ≧総数ｓ₀ でない場合には、時刻ｋにおける
照合値ｚ_s を演算していない路面状態があるので、ステ
ップ９０に戻って、以上の処理（ステップ９０〜ステッ
プ９６）を実行する。変数ｓ≧総数ｓ₀ の場合には、全
ての路面状態の時刻ｋにおける照合値ｚ_s を演算したの
で、ステップ９８で、変数ｋが、制動開始から所定時間
経過した時刻を表すｎ以上か否かを判断する。変数ｋ≧
ｎでない場合には、制動開始から所定時間経過していな
いので、ステップ８４に戻って以上の処理（ステップ８
４〜ステップ９８）を実行する。変数ｋ≧ｎの場合に
は、制動開始から所定時間経過したので、ステップ１０
０で、照合値ｚ_s （ｚ₁ 〜ｚ₃ ）の内の最小の照合値ｚ
_s に対応する路面状態が、現在走行している路面状態で
あると推定する。Equation 11] _{z s = z s + (G} d T (k) -G d s (k)) 2 ··· (11) at step 96, the total number s ₀ of the road surface state variable s is predetermined ( In the present embodiment, it is determined whether 3) or more. If not the variable s ≧ total number s _0, since there is a road surface condition that is not computed verification value z _s at time k, returns to step 90 to execute the above processing (step 90 step 96). When the variable s ≧ the total number s ₀ , the collation values z _s at all times k of the road surface state have been calculated. Judge. Variable k ≧
If it is not n, since the predetermined time has not elapsed since the start of braking, the flow returns to step 84 and the above processing (step 8)
4 to step 98) are executed. If the variable k ≧ n, since a predetermined time has elapsed since the start of braking, step 10
0, the minimum collation value z of the collation values z _s (z _{1 to} z ₃ )
It is estimated that the road surface state corresponding to _s is the current road surface state.

【００７５】即ち、ｚ_s は（１２）式により表される。That is, z _s is represented by equation (12).

【００７６】[0076]

【数１２】 (Equation 12)

【００７７】このように、ｚ_s を、制動開始から所定時
間経過までの時系列データにより演算しているのは、図
１４に示すように、微小ゲイン演算部３６により演算さ
れた路面μ勾配Ｇ_d Ｔ（ｋ）は、現在走行している路面
状態の路面μ勾配Ｇ_d ｓ（ｋ）（図１４では、Ｓｎｏｗ
の路面状態である）と必ずしも一致するとは限らず、現
在走行している路面状態の路面μ勾配Ｇ_d ｓの基準値ま
わりにふらつく。よって、制動開始から所定量制動力が
経過するまでの時系列データを用いて精度よく路面状態
を推定するためである。As described above, z _s is calculated based on the time-series data from the start of braking to the lapse of a predetermined time because the road surface μ gradient G calculated by the minute gain calculator 36 is calculated as shown in FIG. _d T (k) is the currently running to the road surface condition and the road surface μ gradient G _d s (k) (FIG. 14, Snow
Does not always coincide with the road surface state), and fluctuates around the reference value of the road surface μ gradient G _ds of the road surface state currently running. Therefore, the road surface condition is accurately estimated using the time-series data from when the braking starts to when the predetermined amount of braking force has elapsed.

【００７８】そして、各路面状態に対応して予め記憶し
ている摩擦係数のピーク値μ_MAX の内から、推定した路
面状態に対応する摩擦係数のピーク値μ_MAX を、図示し
ないＡＢＳ制御部等に出力し、推定した路面状態を表す
データをすべり速度選択部１６に出力する。Then, from the friction coefficient peak value μ _MAX stored in advance corresponding to each road surface condition, the estimated friction coefficient peak value μ _MAX corresponding to the road surface condition is converted to an ABS control unit (not shown) or the like. And outputs data representing the estimated road surface condition to the slip speed selection unit 16.

【００７９】時系列データ軌跡照合部１４からピーク値
μ_MAX を入力したＡＢＳ制御部は、入力したピーク値μ
_MAX を与えるスリップ率を基準スリップ率とし、ピーク
μに追従するようにブレーキ力を制御する。The ABS control unit which receives the peak value μ _MAX from the time-series data trajectory collation unit 14 inputs the peak value μ _MAX.
The slip ratio giving _MAX is set as a reference slip ratio, and the braking force is controlled so as to follow the peak μ.

【００８０】時系列データ軌跡照合部１４から路面状態
を表すデータを入力したすべり速度選択部１６は、基準
値作成記憶回路１２Ｄ、１２Ｓ、１２Ｉの各すべり速度
演算部２０から出力されたすべり速度の内、入力した路
面状態を表すデータに基づいて、推定された路面状態に
対応するすべり速度ΔＶを出力する。The slip speed selecting unit 16 which has received the data representing the road surface state from the time-series data trajectory collating unit 14 calculates the slip speed output from the slip speed calculating unit 20 of the reference value creation storage circuits 12D, 12S, 12I. The slip speed ΔV corresponding to the estimated road surface state is output based on the input data representing the road surface state.

【００８１】以上のように本実施の形態では、現在走行
中の路面の路面状態やピークμ値を正確に求めることが
できるので、ＶＳＣ、ＡＢＳ、ＴＲＣ等の車両の安定化
制御（制御ゲインの変更、制御目標値の設定））やドラ
イバへの路面状態の警告、車体横すべり角、ヨーレート
等の各車両状態の推定することが可能となる。As described above, according to the present embodiment, the road surface condition and the peak μ value of the road surface currently running can be accurately obtained, and therefore, the vehicle stabilization control (such as control gain of VSC, ABS, TRC, etc.) Change, setting of a control target value), warning of a road surface condition to a driver, and estimation of various vehicle conditions such as a vehicle body slip angle and a yaw rate.

【００８２】以上説明した実施の形態では、図７〜図９
に示す制動力Ｐとすべり速度ΔＶとの関係式、図１０〜
図１２に示す制動力Ｐと路面μとの関係式を記憶してい
るが、本発明はこれに限定されず、制動力Ｐ_c と路面μ
勾配とは図１５に示す関係を有するので、図１５に示す
関係式を、車速Ｖに対応して記憶し、車速Ｖ、制動力Ｐ
_c 、及び制動力Ｐ_c と路面μ勾配との関係式から、車速
Ｖ及び制動力Ｐ_c に対応する路面μ勾配を演算するよう
にしてもよい。In the embodiment described above, FIGS.
The relational expression between the braking force P and the slip velocity ΔV shown in FIG.
Although the relational expression between the braking force P and the road surface μ shown in FIG. 12 is stored, the present invention is not limited to this, and the braking force _Pc and the road surface μ are stored.
Since the gradient has the relationship shown in FIG. 15, the relational expression shown in FIG. 15 is stored in correspondence with the vehicle speed V, and the vehicle speed V and the braking force P are stored.
_The road surface μ gradient corresponding to the vehicle speed V and the braking force _Pc may be calculated from _c and the relational expression between the braking force _Pc and the road surface μ gradient.

【００８３】また、前述した実施の形態では、路面μ勾
配Ｇ_d Ｔ（ｋ）と基準値Ｇ_d ｓ（ｋ）との二乗法の最小
値により路面状態を推定しているが、本発明はこれに限
定されず、制動開始から所定時間経過までの路面μ勾配
Ｇ_d Ｔ（ｋ）及び基準値Ｇ_dｓ（ｋ）の時系列データの
相関関係を演算して、路面状態を推定するようにしても
い。[0083] Further, in the embodiment described above, although estimates the road surface condition by a minimum value of the squares of the road surface μ gradient G _d T (k) with a reference value G _d s (k), the present invention is not limited thereto, and calculates the correlation between the time-series data of the road from the start of braking until a predetermined time elapses μ gradient G _d T (k) and the reference value G _d s (k), to estimate the road surface condition Anyway.

【００８４】更に、前述した例では、図７〜図９に示す
制動力Ｐとすべり速度ΔＶとの関係式、図１０〜図１２
に示す制動力Ｐと路面μとの関係式、又は、図１５に示
す制動力Ｐと路面μ勾配Ｇ_d との関係式を記憶するよう
にしているが、本発明はこれに限定されず、すべり速度
ΔＶと、すべり速度ΔＶ、路面μ、路面μ勾配Ｇ_d との
関係の各々も、制動力Ｐと、すべり速度ΔＶ、路面μ、
路面μ勾配Ｇ_d との関係の各々と同様な関係となるの
で、すべり速度ΔＶと、すべり速度ΔＶ、路面μ、路面
μ勾配Ｇ_d との関係式を記憶し、同様に処理するように
してもよい。Further, in the above-described example, the relational expression between the braking force P and the slip speed ΔV shown in FIGS.
Relationship between the braking force P and the road surface μ shown in, or has provided to store the relationship between the braking force P and the road surface μ gradient G _d shown in FIG. 15, the present invention is not limited thereto, and the sliding velocity [Delta] V, sliding velocity [Delta] V, the road surface mu, also each of the relationship between the road surface mu gradient G _d, braking force and P, sliding velocity [Delta] V, the road surface mu,
Since the same as the respective relations of the relationship between the road surface mu gradient G _d, and the sliding velocity [Delta] V, sliding velocity [Delta] V, the road surface mu, stores a relational expression between the road surface mu gradient G _d, so as to similarly treated Is also good.

【００８５】また、前述した例では、路面μ勾配Ｇ_d と
して、微小ゲインを求めているが、本発明はこれに限定
されず、微小ゲインが制動トルク勾配と等価な物理量で
あるので、微小ゲイン演算部３６に代えて制動トルク勾
配演算部を備え、路面μ勾配Ｇ_d に代えて、制動トルク
勾配を求めて、同様に処理するようにしてもよい。以
下、微小ゲインが、制動トルク勾配と等価な物理量であ
ることを説明する。[0085] In the example described above, as the road surface μ gradient G _d, but seeking small gains, the present invention is not limited thereto, since small gain is braking torque gradient equivalent physical quantity, small gain instead of the calculation unit 36 includes a braking torque gradient calculation unit, instead of the road surface μ gradient G _d, seeking braking torque gradient may be treated similarly. Hereinafter, it will be described that the small gain is a physical quantity equivalent to the braking torque gradient.

【００８６】図２０、図１６の特性では、スリップ速度
ΔＶと、車輪−路面間の摩擦係数μとの間には、あるス
リップ速度で摩擦係数μがピークをとる関数関係が成立
する。According to the characteristics shown in FIGS. 20 and 16, a functional relationship is established between the slip speed ΔV and the friction coefficient μ between the wheel and the road surface, in which the friction coefficient μ has a peak at a certain slip speed.

【００８７】ところで、ブレーキ圧を微小励振すると、
車輪速度が微小励振するので、スリップ速度もあるスリ
ップ速度の回りで微小振動する。ここで、図１６の特性
を有する路面において、あるスリップ速度の回りで微小
振動したときの摩擦係数μのスリップ速度ΔＶに対する
変化を考える。By the way, when the brake pressure is slightly excited,
Since the wheel speed slightly excites, the slip speed also slightly vibrates around a certain slip speed. Here, consider a change in the friction coefficient μ with respect to the slip speed ΔV when the vehicle slightly vibrates around a certain slip speed on a road surface having the characteristics shown in FIG.

【００８８】このとき、路面の摩擦係数μは、At this time, the friction coefficient μ of the road surface is

【００８９】[0089]

【数１３】μ ＝ μ₀ ＋αＲΔω・・・（１３） と近似できる。すなわち、微小振動によるスリップ速度
の変化が小さいため、傾きαＲの直線で近似できる。Μ = μ ₀ + αRΔω (13) That is, since the change in the slip speed due to the minute vibration is small, it can be approximated by a straight line having the slope αR.

【００９０】ここで、タイヤと路面間の摩擦係数μによ
り生じる制動トルクＴ_b ＝μＷＲに（１３）式を代入す
ると、Here, when the equation (13) is substituted into the braking torque T _b = μWR generated by the friction coefficient μ between the tire and the road surface,

【００９１】[0091]

【数１４】 Ｔ_b ＝ μＷＲ ＝ μ₀ ＷＲ＋αＲ² ΔωＷ・・・（１４） となる。ここで、Ｗは輪荷重である。（１４）式の両辺
をΔωで１階微分すると、The [number 14] _{T b = μWR = μ 0 WR} + αR 2 ΔωW ··· (14). Here, W is a wheel load. First-order differentiation of both sides of equation (14) with Δω gives:

【００９２】[0092]

【数１５】 (Equation 15)

【００９３】を得る。よって、（１５）式により、制動
トルク勾配（ｄＴ_b ／Δω）が、αＲ² Ｗに等しいこと
が示された。Is obtained. Therefore, Equation (15) shows that the braking torque gradient (dT _b / Δω) is equal to αR ² W.

【００９４】一方、ブレーキトルクＴ_b ’がブレーキ圧
Ｐ_b と比例関係にあることから、微小ゲインＧ_d は、ブ
レーキトルクＴ_b ’に対する車輪速度ω_w の比（ω_w ／
Ｔ_b’）の共振周波数ω∞の振動成分と比例関係にあ
る。従って、(5) 式の伝達特性により、微小ゲインＧ_d
は次式によって表される。On the other hand, since the brake torque T _b ′ is proportional to the brake pressure P _b , the small gain G _d is determined by the ratio of the wheel speed ω _{w to} the brake torque T _b ′ (ω _w /
T _b ′) is proportional to the vibration component of the resonance frequency ω∞. Therefore, the small gain G _{d is obtained} by the transfer characteristic of equation (5).
Is represented by the following equation.

【００９５】[0095]

【数１６】 (Equation 16)

【００９６】但し、However,

【００９７】[0097]

【数１７】 Ｊ_A ＝Ｊ_t ＋Ｊ_v ＋Ｊ_w 、Ｊ_B ＝Ｊ_t ＋Ｊ_v ・・・（１７）J _A = J _t + J _v + J _w , J _B = J _t + J _v (17)

【００９８】[0098]

【数１８】 (Equation 18)

【００９９】一般に、（１８）式において、In general, in equation (18),

【０１００】[0100]

【数１９】 ｜Ａ｜ ＝ ０．０１２ ＜＜ ｜Ｂ｜ ＝ ０．１・・・（１９） となることから、（１５）、（１６）式より、| A | = 0.012 << | B | = 0.1 (19) From the equations (15) and (16),

【０１０１】[0101]

【数２０】 (Equation 20)

【０１０２】を得る。すなわち、スリップ速度ΔＶに対
する制動トルクＴ_b の勾配（制動トルク勾配）は微小ゲ
インＧ_d に比例する。Is obtained. That is, the gradient (the braking torque gradient) of the braking torque T _b with respect to the slip speed ΔV is proportional to the micro-gain G _d.

【０１０３】よって、制動トルク勾配を求め、求めた制
動トルク勾配に基づいて、上記と同様に処理すればよ
い。Therefore, the braking torque gradient may be determined, and the same processing as described above may be performed based on the determined braking torque gradient.

【０１０４】次に、制動トルク勾配を求める方法を説明
する。各車輪の車輪運動及び車体運動は、（２１）式、
（２２）式の運動方程式によって記述される。Next, a method for obtaining the braking torque gradient will be described. The wheel motion and the body motion of each wheel are expressed by equation (21),
It is described by the equation of motion of equation (22).

【０１０５】[0105]

【数２１】 (Equation 21)

【０１０６】[0106]

【数２２】 ただし、Ｆ_i ’は、第ｉ輪に発生した制動力、Ｔ_biは踏
力に対応して第ｉ輪に加えられたブレーキトルク、Ｍは
車両質量、Ｒ_c は車輪の有効半径、Ｊは車輪慣性、ｖは
車体速度である（図８参照）。なお、・は時間に関する
微分を示す。（２１）式、（２２）式において、Ｆ_i ’
はスリップ速度（ｖ／Ｒ_c −ω_i ）の関数として示され
ている。(Equation 22) Here, F _i ′ is the braking force generated on the i-th wheel, T _bi is the braking torque applied to the i-th wheel corresponding to the pedaling force, M is the vehicle mass, R _c is the effective radius of the wheel, and J is the wheel The inertia, v, is the vehicle speed (see FIG. 8). In addition, * shows differentiation with respect to time. In equations (21) and (22), F _i ′
Is shown as a function of the slip speed (v / R _c -ω _i ).

【０１０７】ここで、車体速度を等価的な車体の角速度
ω_v で表す（（２３）式）と共に、制動トルクＲ
_c Ｆ_i ’をスリップ速度の１次関数（傾きｋ_i 、ｙ切片
Ｔ_i ）として記述する（（２４）式）。[0107] Here, the vehicle speed represented by an equivalent body of the angular velocity omega _v with ((23)), the braking torque R
_c F _i ′ is described as a linear function (slope k _i , y-intercept T _i ) of the slip speed (Equation (24)).

【０１０８】[0108]

【数２３】ｖ ＝ Ｒ_c ω_v ・・・（２３）[Number 23] _{v = R c ω v ··· (} 23)

【０１０９】[0109]

【数２４】 Ｒ_c Ｆ_i ’（ω_v −ω_i ）＝ｋ_i ×（ω_v −ω_i ）＋Ｔ_i ・・・（２４） さらに、（２３）式、（２４）式を、（２１）式、（２
２）式へ代入し、車輪速度ω_i 及び車体速度ω_v をサン
プル時間τ毎に離散化された時系列データω_i[k] 、ω
_v [k] （ｋはサンプル時間τを単位とするサンプル時
刻、ｋ＝1,2,.....)として表すと、（２５）式、（２
６）式を得る。Equation 24] _{R c F i '(ω v} -ω i) = k i × (ω v -ω i) + T i ··· (24) Further, equation (23), the equation (24), (21 ) Formula, (2
2), the wheel speed ω _i and the vehicle speed ω _v are discretized for each sample time τ, and the time series data ω _i [k], ω
_v [k] (k is the sample time in units of the sample time τ, k = 1, 2,...)
6) Obtain the equation.

【０１１０】[0110]

【数２５】 (Equation 25)

【０１１１】[0111]

【数２６】 (Equation 26)

【０１１２】ここで、（２５）式、（２６）式を連立
し、車体の等価角速度ω_v を消去すると、Here, when equations (25) and (26) are combined to eliminate the equivalent angular velocity ω _{v of the} vehicle body,

【０１１３】[0113]

【数２７】 [Equation 27]

【０１１４】を得る。ところで、スリップ速度３rad/s
という条件下でＲ_c Ｍｇ／４（ｇは重力加速度）の最大
制動トルクの発生を仮定すると、Is obtained. By the way, slip speed 3rad / s
Assuming the generation of the maximum braking torque of R _c Mg / 4 (g is the gravitational acceleration) under the condition

【０１１５】[0115]

【数２８】 [Equation 28]

【０１１６】を得る。ここで、具体的な定数として、τ
＝0.01 (sec)、Ｒ_c ＝0.3 (m) 、Ｍ＝1000(kg)を考慮す
ると、Is obtained. Here, as a specific constant, τ
= 0.01 (sec), R _c = 0.3 (m) and M = 1000 (kg)

【０１１７】[0117]

【数２９】 (Equation 29)

【０１１８】となり、（２７）式は次式のように近似す
ることができる。Equation (27) can be approximated as follows.

【０１１９】[0119]

【数３０】 [Equation 30]

【０１２０】ただし、However,

【０１２１】[0121]

【数３１】 (Equation 31)

【０１２２】である。（３１）式中のＴ_b について、ブ
レーキ油圧（マスタシリンダ圧又はホイールシリンダ
圧）が計測できる場合、次のようにおくことができる。Is as follows. (31) for T _b in the formula, the brake hydraulic pressure (master cylinder pressure or wheel cylinder pressure) If can be measured, can be placed as follows.

【０１２３】[0123]

【数３２】Ｔ_b ＝ｋ_b ・Ｐ_c （ｋ）・・・（３２） 但し、Ｐ_c はブレーキ油圧、ｋ_b はブレーキ油圧からブ
レーキトルクへの変換係数である。この場合、（３０）
式、（３１）式は、（３３）式、（３４）式に変換され
る。T _b = k _b · P _c (k) (32) where P _c is a brake oil pressure, and k _b is a conversion coefficient from the brake oil pressure to the brake torque. In this case, (30)
Equations (31) are converted to Equations (33) and (34).

【０１２４】[0124]

【数３３】 [Equation 33]

【０１２５】[0125]

【数３４】 (Equation 34)

【０１２６】但し、However,

【０１２７】[0127]

【数３５】 (Equation 35)

【０１２８】ここで、現サンプリング時点ｋにおけるブ
レーキ油圧Ｐ_c （ｋ）と、１サンプリング前の時点ｋ−
１におけるブレーキ油圧Ｐ_c （ｋ−１）とは、ほとんど
等しいとする（Ｐ_c （ｋ）＝Ｐ_c （ｋ−１））。Here, the brake oil pressure P _c (k) at the current sampling time k and the time k−
It is assumed that the brake hydraulic pressure P _c (k-1) at 1 is almost equal (P _c (k) = P _c (k-1)).

【０１２９】また、（３５）式中のμ勾配ｋ_j は、前回
の推定値を使用する。このように整理することにより、
（３３）式は未知係数ｋ_i 、ｆ_i に関し、線形の形で記
述することが可能となり、（３３）式にオンラインのパ
ラメータ同定手法を適用することにより、スリップ速度
に対する制動トルク勾配ｋ_i を推定することができる。As the μ gradient k _j in the equation (35), the previous estimated value is used. By organizing in this way,
The equation (33) can describe the unknown coefficients k _i and f _{i in} a linear form. By applying the online parameter identification method to the equation (33), the braking torque gradient k _i with respect to the slip speed can be calculated. Can be estimated.

【０１３０】すなわち、以下のステップ１及びステップ
２を繰り返すことにより、検出された車輪速度の時系列
データω_i [k] から制動トルク勾配の時系列データを推
定することができる（最小自乗推定法）。That is, by repeating the following steps 1 and 2, it is possible to estimate the braking torque gradient time series data from the detected wheel speed time series data ω _i [k] (least squares estimation method). ).

【０１３１】ステップ１：Step 1:

【０１３２】[0132]

【数３６】φ_i [k] ^T ・θ_i ＝ｙ_i [k] ・・・（３６） 但し、Φ _i [k] ^T · θ _i = y _i [k] (36) where

【０１３３】[0133]

【数３７】 (37)

【０１３４】[0134]

【数３８】 (38)

【０１３５】[0135]

【数３９】 ｙ_i [k] ＝−ω_i [k] ＋ 2ω_i [k−1]−ω_i [k−2]−Ｐ_ci（ｋ）・・・（３９） とおく。なお、（３７）式の行列φ_i [k] の第１要素
は、１サンプル時間での車輪速度の変化に関する物理量
であり、（３９）式は、１サンプル時間の車輪速度の変
化の１サンプル時間での変化に関する物理量である。Y _i [k] = − ω _i [k] + 2ω _i [k−1] −ω _i [k−2] −P _ci (k) (39) The first element of the matrix φ _i [k] in the equation (37) is a physical quantity related to the change in the wheel speed in one sample time, and the equation (39) is one sample in the change in the wheel speed in one sample time. It is a physical quantity related to change with time.

【０１３６】ステップ２：Step 2:

【０１３７】[0137]

【数４０】 (Equation 40)

【０１３８】[0138]

【数４１】 [Equation 41]

【０１３９】[0139]

【数４２】 (Equation 42)

【０１４０】という漸化式からθ_i の推定値を演算し、
θ_i の推定値の行列の第一要素を推定された制動トルク
の勾配として抽出する。ただし、λは過去のデータを取
り除く度合いを示す忘却係数（例えばλ＝０．９８）で
あり、”^T ”は行列の転置を示す。The estimated value of θ _i is calculated from the recurrence formula
The first element of the matrix of the estimated values of θ _i is extracted as the gradient of the estimated braking torque. Here, λ is a forgetting factor (for example, λ = 0.98) indicating a degree of removing past data, and “ ^T ” indicates transposition of a matrix.

【０１４１】なお、（４０）式の左辺は、車輪速度の変
化に関する物理量の履歴及び車輪速度の変化の変化に関
する物理量の履歴を表す物理量である。The left side of the equation (40) is a physical quantity representing the history of the physical quantity related to the change in the wheel speed and the history of the physical quantity related to the change in the change in the wheel speed.

【０１４２】図１７〜図１９に示すように、Ｄｒｙ、Ｓ
ｎｏｗ、Ｉｃｅ の各路面において、（３１）式から求
めた制動トルク勾配に変換係数を乗算して求めた路面μ
勾配Ｇ_d の時系列データＧ_d Ｔ₁ は、路面μ勾配Ｇ_d の
基準値の時系列データＧ_dsに精度よく一致し、より実走
行路面の軌跡に近づいており、路面状態の推定精度が向
上する。なお、図１７〜図１９には、（２９）式から求
めた制動トルク勾配に変換係数を乗算して求めた路面μ
勾配Ｇ_d の時系列データＧ_d Ｔ₂ を示している。時系列
データＧ_d Ｔ₁ は、時系列データＧ_d Ｔ₂ より、時系列
データＧ_dsに精度よく一致している。よって、時系列デ
ータＧ_d Ｔ₁ は、時系列データＧ_d Ｔ₂より改善されて
いる。As shown in FIGS. 17 to 19, Dry, S
On each of the road surfaces now and Ice, the road surface μ obtained by multiplying the braking torque gradient calculated from the equation (31) by a conversion coefficient is calculated.
Time series data G _d T ₁ gradient G _d is precisely matched to the series data G _ds at the reference value of the road surface μ gradient G _d, is approaching more the curve of the real road surface, the estimation accuracy of the road surface condition improves. 17 to 19 show the road surface μ obtained by multiplying the braking torque gradient obtained from the equation (29) by a conversion coefficient.
The time series data G _d T ₂ of the gradient G _d is shown. The time series data G _d T ₁ matches the time series data G _ds more accurately than the time series data G _d T ₂ . Therefore, the time series data G _d T ₁ is improved from the time series data G _d T ₂ .

【０１４３】[0143]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、第２の物
理量を検出し、検出された第２の物理量の軌跡と、複数
の路面状態各々に対応して演算された第２の物理量の軌
跡の各々と、を比較するので、比較結果に基づいて、複
数の路面状態各々に対応して演算された軌跡の内の検出
された軌跡に最も近い軌跡を選択すれば、選択した軌跡
に対応する路面状態は車輪が走行している実際の路面状
態に対応し、実際の路面状態を精度よく推定することが
できる、という効果を有する。As described above, according to the present invention, the second physical quantity is detected, the trajectory of the detected second physical quantity, and the second physical quantity of the second physical quantity calculated corresponding to each of a plurality of road surface conditions are detected. Since each of the trajectories is compared with each other, if the trajectory closest to the detected trajectory is selected from the trajectories calculated for each of the plurality of road surface conditions based on the comparison result, the trajectory corresponds to the selected trajectory. This road surface state corresponds to the actual road surface state where the wheels are traveling, and has the effect that the actual road surface state can be accurately estimated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本実施の形態に係る路面状態推定装置のブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram of a road surface state estimation device according to the present embodiment.

【図２】微小ゲイン演算部のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a minute gain calculation unit.

【図３】車輪と車体と路面とから構成される振動系の等
価モデルを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an equivalent model of a vibration system composed of wheels, a vehicle body, and a road surface.

【図４】車輪速微小振幅検出部のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a wheel speed minute amplitude detection unit.

【図５】ブレーキ圧微小振幅検出部のブロック図であ
る。FIG. 5 is a block diagram of a brake pressure minute amplitude detection unit.

【図６】ブレーキ圧の微小励振と平均ブレーキ力の制御
を同時に行う場合の制御バルブへの指令を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a command to a control valve in a case where micro excitation of a brake pressure and control of an average braking force are simultaneously performed.

【図７】Ｄｒｙ路面状態における所定速度のときの制動
力とすべり速度との関係を示す線図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a braking force and a slip speed at a predetermined speed in a Dry road surface state.

【図８】Ｓｎｏｗ路面状態における所定速度のときの制
動力とすべり速度との関係を示す線図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a braking force and a slip speed at a predetermined speed in a Snow road surface state.

【図９】Ｉｃｅ路面状態における所定速度のときの制動
力とすべり速度との関係を示す線図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a braking force and a slip speed at a predetermined speed in an Ice road surface state.

【図１０】Ｄｒｙ路面状態における所定速度のときの制
動力と路面μとの関係を示す線図である。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a braking force and a road surface μ at a predetermined speed in a Dry road surface state.

【図１１】Ｓｎｏｗ路面状態における所定速度のときの
制動力と路面μとの関係を示す線図である。FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a braking force and a road surface μ at a predetermined speed in a Snow road surface state.

【図１２】Ｉｃｅ路面状態における所定速度のときの制
動力と路面μとの関係を示す線図である。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a braking force and a road surface μ at a predetermined speed in an Ice road surface state.

【図１３】時系列データ軌跡照合部が、制動開始時に実
行する照合処理ルーチンを示したフローチャートであ
る。FIG. 13 is a flowchart illustrating a collation processing routine executed by the time-series data trajectory collation unit at the start of braking.

【図１４】時系列データ軌跡照合部の照合処理（軌跡）
の様子を示した図である。FIG. 14 is a collation process (trajectory) of the time-series data trajectory collation unit;
FIG.

【図１５】制動力と路面μ勾配との関係を示す線図であ
る。FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a braking force and a road surface μ gradient.

【図１６】スリップ速度に対する摩擦係数μの変化特性
を示すと共に、微小ゲインが制動トルク勾配と等価であ
ることを説明するため、微小振動の中心の回りのμの変
化が直線で近似できることを示す図である。FIG. 16 shows a change characteristic of the friction coefficient μ with respect to the slip speed, and shows that the change of μ around the center of the minute vibration can be approximated by a straight line in order to explain that the minute gain is equivalent to the braking torque gradient. FIG.

【図１７】Ｄｒｙ路面状態における所定速度のときの制
動力と路面μ勾配との関係を示す線図である。FIG. 17 is a diagram showing a relationship between a braking force and a road surface μ gradient at a predetermined speed in a Dry road surface state.

【図１８】Ｓｎｏｗ路面状態における所定速度のときの
制動力と路面μ勾配との関係を示す線図である。FIG. 18 is a diagram showing a relationship between a braking force and a road μ gradient at a predetermined speed in a Snow road surface state.

【図１９】Ｉｃｅ路面状態における所定速度のときの制
動力と路面μ勾配との関係を示す線図である。FIG. 19 is a diagram showing a relationship between a braking force and a road μ gradient at a predetermined speed in an Ice road surface state.

【図２０】タイヤと路面との間の摩擦係数μのスリップ
率ｓに対する特性を示す線図である。FIG. 20 is a diagram showing characteristics of a friction coefficient μ between a tire and a road surface with respect to a slip ratio s.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 演算回路 １２Ｄ、１２Ｓ、１２Ｉ 基準値作成記憶回路 １４ 時系列データ軌跡照合部 ２８ 車輪速センサ ３４ 制動力検出部 ３６ 微小ゲイン演算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Operation circuit 12D, 12S, 12I Reference value creation storage circuit 14 Time-series data trajectory comparison unit 28 Wheel speed sensor 34 Braking force detection unit 36 Micro gain calculation unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 英一 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 梅野 孝治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 菅井 賢 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Eiichi Ono 41-Cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside Toyota Central R & D Laboratories Co., Ltd. (41) Inventor Satoshi Sugai, Toyota Chuo R & D Center, 41, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi-gun, Japan

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 車両の車輪の制動状態を表す第１の物理
量を検出する第１の検出手段と、 前記車両の速度を検出する第２の検出手段と、 前記車輪のすべり易さを表しかつ前記車輪が走行する路
面状態、前記第１の物理量、及び車両の速度に応じて定
まる第２の物理量を検出する第３の検出手段と、 前記第１の検出手段により検出された第１の物理量及び
前記第２の検出手段により検出された車速に基づいて、
予め定められた複数の路面状態毎に第２の物理量を演算
する演算手段と、 前記車輪の制動状態を表す第１の物理量に対する前記第
３の検出手段により検出された第２の物理量の軌跡と、
前記第１の物理量に対する前記演算手段により複数の路
面状態毎に演算された第２の物理量の軌跡の各々と、を
比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいて、前記演算された軌
跡の内の前記検出された軌跡に最も近い軌跡に対応する
路面状態を、前記車輪が走行している実際の路面状態と
して推定する推定手段と、 を備えた路面状態推定装置。1. A first detecting means for detecting a first physical quantity representing a braking state of a wheel of a vehicle; a second detecting means for detecting a speed of the vehicle; Third detection means for detecting a road surface state on which the wheel travels, the first physical quantity, and a second physical quantity determined according to the speed of the vehicle; a first physical quantity detected by the first detection means And based on the vehicle speed detected by the second detection means,
Calculating means for calculating a second physical quantity for each of a plurality of predetermined road surface conditions; and a locus of a second physical quantity detected by the third detecting means with respect to the first physical quantity representing the braking state of the wheel. ,
Comparing means for comparing each of the trajectories of the second physical quantity calculated for each of the plurality of road surface states by the calculating means with respect to the first physical quantity, and the calculation based on the comparison result of the comparing means A road surface state estimating device comprising: estimating means for estimating a road surface state corresponding to a locus closest to the detected locus in the locus as an actual road surface state on which the wheels are traveling.