JP3724072B2

JP3724072B2 - Brake device for vehicle

Info

Publication number: JP3724072B2
Application number: JP21284996A
Authority: JP
Inventors: 政義武田; 秀昭鈴木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2016-08-12
Also published as: JPH1059157A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキ圧を調節することにより差動制限制御を行う車両用ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、４輪駆動車において、例えば後部左側の車輪がスリップして空転すると、リアディファレンシャルの作用により、駆動トルクが後部右側の車輪に伝達されないだけでなく、センターデファレンシャルの作用により、前部の左右の車輪にも伝達されず、結局１輪が空転すると走破力が極端に低下して前進できなくなるという問題が知られている。
【０００３】
この対策として、各車輪間の車輪速度の差から、スリップしている車輪を検知すると、そのスリップしている車輪をブレーキにより制動して、空転を抑える技術が提案されている（特開昭６０−２４８４４０号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来技術では、１輪がスリップした状態における制動力の制御を行っているに過ぎず、４輪全てがスリップした場合の対策については何等施されてはいない。しかも、前記技術では、各車輪間の車輪速度の差からスリップしている車輪を検知するので、そもそも４輪が同じようにスリップしている場合には、そのスリップを検知できない。
【０００５】
従って、従来技術では、例えば車両が低μ路に進入して４輪が同時に同じようにスリップした場合には、何等スリップに対する制御がなされず、よって、スリップにより駆動輪の横力が失われるので、車両が不安定になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明では、４輪が同時に同じようにスリップした場合でも、車両を安定して制御できる車両用ブレーキ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、４輪駆動車の車両用ブレーキ装置において、４輪スリップ判定手段によって４輪全てがスリップ状態ではない（即ち１〜３輪がスリップ状態）と判定された場合には、差動制限制御手段により、各車輪のスリップ状態に対応したブレーキ液圧を車輪制動力発生手段に加えて差動制限制御を実行する。一方、４輪スリップ判定手段によって４輪全てがスリップ状態と判定された場合には、４輪スリップ特定制御手段により、後輪に備えられた車輪制動力発生手段に加わるブレーキ液圧のみを調整する。
【０００８】
つまり、４輪全てがスリップ状態の場合は、後輪にブレーキを加えて後輪のみスリップを低減する。これにより、後輪の路面に対するグリップが増加して横力が増加するので、直進安定性が向上する。また、旋回時には、スピン方向と逆向きのモーメントが加わり、スピンを回避できる。
また、本発明では、４輪スリップ状態が所定期間継続し、且つ左右の前輪の車輪速度が推定車体速度以下の場合に、４輪スリップ制御手段による制御を終了している。
つまり、４輪スリップ状態が所定期間継続する判定を行なうのは、制御の頻繁な切り替えによるハンチングを防止するためである。また、左右の前輪の車輪速度が推定車体速度以下の場合とは、前輪に逃がしていた余分なトルクが低下したといえる場合である。つまり、４輪をスリップさせるようなトクルが無くなったわけであるので、その様な場合は、４輪スリップ制御手段による制御を終了している。
【００１３】
請求項２の発明では、４輪駆動車の車両用ブレーキ装置において、４輪スリップ判定手段によって４輪全てがスリップ状態ではないと判定された場合には、差動制限制御手段により、各車輪のスリップ状態に対応したブレーキ液圧を車輪制動力発生手段に加えて差動制限制御を実行する。一方、４輪スリップ判定手段によって４輪全てがスリップ状態と判定された場合には、４輪スリップ特定制御手段により、後輪に備えられた車輪制動力発生手段に加わるブレーキ液圧のみを調整する。
つまり、４輪全てがスリップ状態の場合は、後輪にブレーキを加えて後輪のみスリップを低減する。これにより、後輪の路面に対するグリップが増加して横力が増加するので、直進安定性が向上する。また、旋回時には、スピン方向と逆向きのモーメントが加わり、スピンを回避できる。
また、本発明では、４輪スリップ状態が所定期間継続し、且つ車両が減速状態の場合に、４輪スリップ制御手段による制御を終了している。
つまり、本発明は、車輪に駆動トルクを加える加速時の制御であるので、車両が減速状態の場合はその様な条件に合致しない、よって、その様な場合には４輪スリップ制御手段による制御を終了するのである。
【００１４】
請求項３の発明では、４輪駆動車の車両用ブレーキ装置において、４輪スリップ判定手段によって４輪全てがスリップ状態ではないと判定された場合には、差動制限制御手段により、各車輪のスリップ状態に対応したブレーキ液圧を車輪制動力発生手段に加えて差動制限制御を実行する。一方、４輪スリップ判定手段によって４輪全てがスリップ状態と判定された場合には、４輪スリップ特定制御手段により、後輪に備えられた車輪制動力発生手段に加わるブレーキ液圧のみを調整する。
つまり、４輪全てがスリップ状態の場合は、後輪にブレーキを加えて後輪のみスリップを低減する。これにより、後輪の路面に対するグリップが増加して横力が増加するので、直進安定性が向上する。また、旋回時には、スピン方向と逆向きのモーメントが加わり、スピンを回避できる。
また、本発明では、４輪スリップ状態が所定期間継続し、且つ、推定車体速度が０の場合に、４輪スリップ制御手段による制御を終了している。
つまり、本発明は、車輪に駆動トルクを加える加速時の制御であるので、推定車体速度が０の場合はその様な条件に合致しない、よって、その様な場合には４輪スリップ制御手段による制御を終了するのである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態の例（実施例）について、図面を参照しつつ説明する。
ａ）図１は本発明が適用された車両の制御系全体の構成を表わす概略構成図である。尚、本実施例の車両は４輪駆動車（４ＷＤ車）である。
【００１６】
図１に示す如く、本実施例の４輪駆動車においては、エンジン１の出力は、トランスミッション３を介して、エンジン出力を前輪５，６側と後輪７，８側とに等分して伝達するセンターデファレンシャル９に入力される。
このセンターデファレンシャル９に接続される前輪側出力軸１３には、フロントデファレンシャル１５が接続され、左右の前輪側駆動軸１７，１９を介して、左右の前輪５，６に駆動力が伝達される。一方、センターデファレンシャル９に接続される後輪側出力軸２１には、リヤデファレンシャル２３が接続され、左右の後輪側駆動軸２５，２７を介して、左右の後輪７，８に駆動力が伝達される。
【００１７】
また、各車輪５〜８には、各々（図示しないホイールシリンダを有する）ブレーキ装置３１，３２，３３，３４が配設されている。この各ブレーキ装置３１〜３４は、ホイールシリンダに供給される制動圧（ホイールシリンダ圧）の制御によって、各車輪５〜８に対する制動力を各々独立して制御する装置である。
【００１８】
前記ブレーキ装置３１〜３４は、制動圧を調節するブレーキアクチュエータ４１と油圧配管４３により接続されている。このブレーキアクチュエータ４１は、例えば周知のアンチスキッド制御やトラクション制御時において、ブレーキ液圧の増圧及び減圧の制御を行うものであり、そのため、制御信号によって駆動される図示しない電磁弁やポンプ等を備えている。
【００１９】
また、本実施例では、車両の状態を検知するセンサとして、車体の進行方向の加速度を検出するリニア前後Ｇセンサ４５と、各車輪５〜８の回転速度を検出する車輪速度センサ４６，４７，４８，４９と、ブレーキペダル（図示せず）が踏まれたことを検出するストップスイッチ５０と、アクセルペダルひいてはスロットル（図示せず）が戻されたことを示すアイドルスイッチ５１が配置されている。
【００２０】
前記リニア前後Ｇセンサ４５、車輪速度センサ４６〜４９、ストップスイッチ５０、及びアイドルスイッチ５１からの信号は、電子制御装置（ＥＣＵ）５２に入力され、このＥＣＵ５２からは、例えば前記ブレーキアクチュエータ４１に対して、電磁弁等を駆動してブレーキ液圧を調節するために、制御信号が出力される。
【００２１】
ｂ）次に、前記ＥＣＵ５２により行われる制御のうち、差動制限制御及び４輪スリップ特定制御（以下両制御をＥＤＣ制御と総称する）について、図２〜図６に基づいて説明する。
尚、差動制限制御は、４輪全てがスリップ状態でない場合（例えば１輪のみがスリップの状態）に、スリップしている車輪に制動力を加えて（メカ的ではなく）制御により差動制限を行って駆動力を分配する制御である。一方、本実施例の要部である４輪スリップ特定制御は、４輪全てがスリップ状態の場合に、後輪に制動力を加えてグリップ力を向上させる制御である。
【００２２】
▲１▼まず、ＥＤＣ制御の全体の処理について、図２のフローチャートに基づいて説明する。尚、本処理は、タイマ割り込みにより所定時間（６ｍｓ）毎に実行される。
図２のステップ１００にて、４輪スリップフラグＦ４Ｗ等をリセットする等の周知の初期化処理を行う。
【００２３】
続くステップ１１０にて、車輪速度センサ４６〜４９及びリニア前後Ｇセンサ４５からの信号を入力する。
続くステップ１２０では、推定車体速度Ｖｂを算出する。この推定車体速度Ｖｂは、４輪全てがスリップ状態（以下４輪スリップ状態と記す）である場合と、ある車輪のみがスリップ状態（以下各輪スリップ状態と記す）である場合とでは算出方法が異なる。即ち、４輪スリップ状態である場合には、リニア前後Ｇセンサ４５によって検出した車体加速度ｄＶｂを積分して推定車体速度Ｖｂを求める。一方、各輪スリップ状態である場合には、車輪速度Ｖｗの中で最も小さな値を推定車体速度Ｖｂとする。尚、現在、４輪スリップ状態であるか否かは、４輪スリップ状態であることを示す４輪スリップフラグＦ４Ｗによって分かるが、この判定方法については、後に詳述する。
【００２４】
続くステップ１３０では、各輪の中で最も車輪速度Ｖｗの小さい車輪（以下ＭＩＮ輪と称す）の加速度を求め、このＭＩＮ輪の車輪加速度を車輪加速度ｄＶｗminとして設定する。
続くステップ１４０では、リニア前後Ｇセンサ４５からの信号に基づいて、推定車体加速度ｄＶｂを求める。
【００２５】
続くステップ１５０では、以降の処理にてＥＤＣ制御を行うことを許可するか否かの判定を行う。即ち、ＥＤＣ制御開始の前提となる条件が満たされたか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１６０に進み、一方否定判断されるとステップ１１０に戻る。例えばストップスイッチ５０がオフ（ブレーキが踏まれていない状態）の場合には、ＥＤＣ制御を許可する。尚、この判定条件としては、これ以外に、例えば、アイドルスイッチ５１がオフ（アクセルを踏んでいる状態）の場合や、ホイールシリンダ圧が所定値以下の場合などを採用できる。
【００２６】
ステップ１６０では、各輪毎のスリップ量ＢＰを、下記式（１）を用いて算出する。
ＢＰ＝Ｋａ（Ｖｗ−Ｖｂ−ＶＴＲＣ）＋Ｋｂ・ｄＶｗ
但し、Ｋａ；速度項係数
Ｋｂ；加速度項係数
Ｖｗ；各輪の車輪速度
Ｖｂ；推定車体速度
ＶＴＲＣ；制御目標スリップ量（μピークに対応した値）
ｄＶｗ；各輪の車輪加速度
続くステップ１７０では、ブレーキ出力量を算出する。このブレーキ出力量は、前記スリップ量ＢＰの値から、前記ブレーキアクチュエータ４１の電磁弁のソレノイドの増圧、保持、減圧のデューティ時間を、図３に示す様なリニアマップより求めた値である。尚、デューティ時間は、図３のデューティ比に１周期（５０ｍｓ）を掛けて求める。
【００２７】
続くステップ１８０では、各輪毎にＥＤＣ制御を終了する条件が満たされたか否かの判定を行う。ここで肯定判断されると前記ステップ１１０に戻り、一方否定判断されるとステップ１９０に進む。具体的には、スリップの程度が少ないことを示す場合、例えばスリップ量ＢＰが所定値ＫＢＰＥＮＤ以下の場合、又は推定油圧（ホイールシリンダ圧）が０の場合、或は減速時には、ＥＤＣ制御を終了する条件が満たされたと判断する。
【００２８】
ステップ１９０では、各輪毎にＥＤＣ制御を開始する条件が満たされたか否かの判定を行う。ここで肯定判断されるとステップ２００に進み、一方否定判断されると前記ステップ１１０に戻る。具体的には、スリップの程度が大きいことを示す場合、例えばスリップ量ＢＰが所定値ＫＢＰＳＴ（＞ＫＢＰＥＮＤ）以上の場合で、且つ加速時には、ＥＤＣ制御を開始する条件が満たされたと判断する。
【００２９】
ステップ２００では、４輪全てにおいて、上述したＥＤＣ制御の終了及び開始の判定が終了したか否かを判定し、ここで肯定判断されるとステップ２１０に進み、一方否定判断されると前記ステップ１６０に戻る。
ステップ２１０では、４輪スリップ状態か否かを、４輪スリップフラグＦ４Ｗがセットされているか否かによって判定する。ここで肯定判断されるとステップ２２０に進み、一方否定判断されるとステップ２３０に進む。尚、この判定については後に詳述する。
【００３０】
ステップ２２０では、４輪スリップ状態であるので、後述する４輪スリップ特定制御を行って、前記ステップ１１０に戻る。
一方、ステップ２３０では、４輪スリップ状態ではないが各輪スリップ状態であるので、後述する差動制限制御を行って、前記ステップ１１０に戻る。
【００３１】
▲２▼次に、４輪スリップ状態の判定処理、即ち前記ステップ２１０の４輪スリップ状態の判定に用いられる４輪スリップフラグＦ４Ｗを設定する処理について、図４のフローチャートに基づいて説明する。尚、本処理は、タイマ割り込みにより所定時間（４８ｍｓ）毎に実行される。
【００３２】
図４のステップ３００にて、前回既に４輪スリップ状態と判定されているか否かを、４輪スリップフラグＦ４Ｗがセットされているか否かによって判定する。ここで肯定判断されるとステップ３１０に進んで４輪スリップ状態の終了判定を行ない、一方否定判断されるとステップ３３０に進んで４輪スリップ状態の開始判定を行なう。
【００３３】
ステップ３１０では、４輪スリップ状態を解除する条件が満たされたか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３２０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
具体的には、下記条件（Ａ）と条件（Ｂ）とが共に成立した場合に、４輪スリップ状態でなくなったと判断して、４輪スリップ状態という設定を解除する。
【００３４】
条件（Ａ）；４輪スリップ状態が５００ｍｓ以上継続したとき（ハンチングを防止するため）。
条件（Ｂ）；次の(1)〜(3)のいずれの状態が連続して２回検出されたとき。
(1)左右の前輪の車輪速度Ｖｗが推定車体速度Ｖｂ以下の場合
(2)リニア前後Ｇセンサ４５により検出した減速状態の場合
(3)推定車体速度Ｖｂが０の場合
ステップ３２０では、４輪スリップ状態でないことを示すために、４輪スリップ状態であることを示す４輪スリップフラグＦ４Ｗをリセットして、一旦本処理を終了する。
【００３５】
一方、前記ステップ３００にて、まだ４輪スリップ状態ではないと判断されて進むステップ３３０では、４輪スリップ状態を設定する条件が満たされたか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３４０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
【００３６】
具体的には、下記条件（Ｃ）と条件（Ｄ）と条件（Ｅ）とが共に成立した場合に、４輪スリップ状態となったと判断して、４輪スリップ状態であるという設定を行う。
条件（Ｃ）；リニア前後Ｇセンサ４５により加速状態が検出されたとき。
【００３７】
条件（Ｄ）；走行中であること示す推定車体速度Ｖｂが０を上回るとき。
条件（Ｅ）；次の(1)，(2)のいずれかの条件が満たされたとき。
(1)左右の後輪が共に制御中の場合
(2)車輪加速度ｄＶｗmin−車体加速度ｄＶｂが０．２Ｇを上回る場合（ここでの車輪加速度ｄＶｗminは、車輪速度Ｖｗが最小の車輪（ＭＩＮ輪））。
【００３８】
つまり、上述した様にして、４輪スリップ状態を示すフラグＦ４Ｗを設定できるので、このフラグＦ４Ｗに基づいて、差動制限制御及び４輪スリップ特定制御を切り換えて実行することができる。
ｃ）次に、本実施例の装置の動作について説明する。
【００３９】
▲１▼まず、前記ステップ２３０の処理である差動制限制御について説明する。
差動制限制御は、推定車体速度Ｖｂ（即ち最も車輪速度Ｖｗの低い車輪）に対してあるスリップ率（Ｓ＝（Ｖｂ−Ｖｗ）／Ｖｂ）を持たせた速度に、各輪を制御するものである。そして、この目標とするスリップ率を変えることで、メカ的な差動制限装置と同様の機能を発揮することができる。
【００４０】
この差動制限制御を、図５の説明図を参照して具体的に説明する。
例えば、左輪側が低μで右輪側が高μの路面を走行する場合の制御（いわゆるまたぎ路制御）の場合、当然ながら、低μ側（左輪側）の前後輪の車輪速度ＶｗFL，ＶｗRLが増加するが、その場合、対応する車輪のホイールシリンダ圧（Ｗ／Ｃ油圧）ＰFL，ＰRLを増加させて制動力を加えることにより、低μ側の車輪速度ＶｗFL，ＶｗRLを低減させて、左右輪の車輪速度を一致させる。
【００４１】
これにより、差動装置がある場合に、一方の（スリップが過大な方の）車輪のスリップが低減されるので、メカ的な差動制限装置と同様な機能を発揮して、十分な駆動トルクを発揮することができる。
▲２▼次に、前記ステップ２２０の処理である４輪スリップ特定制御について説明する。
【００４２】
４輪スリップ時は、前輪・後輪共にグリップを失い、小さな横力しか出せなくなっており、直進中でもちょっとした外乱でまっすぐに進むことが困難である。また、旋回中であれば、オーバーステアからスピンに陥ったりと、非常に安定性が低下した状態となる。
【００４３】
よって、本実施例では、４輪スリップ特定制御、即ち推定車体速度Ｖｂに対して後輪の車輪速度が大きい場合は、その後輪にブレーキを加えてスリップを低減する。これにより、車輪の路面に対するグリップが増加して横力が増加するので、直進安定性が向上する。また、旋回時には、スピン方向と逆向きのモーメントが加わり、スピンを回避できる。更に、余分なトルクは前輪に逃がすことで、前輪にスリップを起こし、安定性を確保する。尚、この時に、燃料カットを行なうことで駆動トルク自体を低減させるとともに、ドライバに警告を与えることもできる。
【００４４】
この４輪スリップ特定制御を、図６の説明図を参照して具体的に説明する。
例えば、時点ｔ1から時点ｔ2までは左右前輪がスリップ状態である。従って、この期間、左右前輪のホイールシリンダ圧ＰFL，ＰFRを増加させる差動制限制御が行われる。
【００４５】
次に、ＭＩＮ輪の車輪加速度ｄＶｗminが車体加速度ｄＶｂを所定値以上上回った時点ｔ3において、４輪スリップ状態と判断され、この後時点ｔ4までの期間にわたり左右後輪のホイールシリンダ圧ＰRL，ＰRRを増加させる４輪スリップ特定制御を行なう。これにより、直進安定性の増加やスピン防止などの効果が得られる。
【００４６】
尚、前輪に関しては、車輪速度が増加してスリップ率が所定値を上回ると、前輪のホイールシリンダ圧を増加する制御を行うが、４輪スリップ特定制御を行なう時点ｔ3では、左右後輪に対するブレーキ液圧制御のみとなるので、既に前記前輪に対する制御は終了している。尚、図６に示す様に、左後輪に対して、そのホイールシリンダ圧を増加する制御が時点ｔ3に先だって行われるが、これは、時点ｔ2の場合おいて、当該車輪のスリップ率が大きくなったので、差動制限制御が開始されたからである。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態につき説明したが、本発明はこれに限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々なる形態にて実施できることはもちろんである。
（１）前記４輪スリップ特定制御を行う際に、燃料カットを行うことで、エンジン出力を低下させて、グリップを回復させることも可能である。
【００４８】
（２）前記実施例に記載した以外の他の挙動コントロールとして、減速時の後輪の落込み防止制御が挙げられる。
例えば図７のフローチャートに示す様に、ステップ４００にて、推定車体加速度の演算により減速状態か否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ４１０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
【００４９】
ステップ４１０では、推定車体速度と後輪の車輪速度とを比較して、後輪の落込みが大きいか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ４２０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
ステップ４２０では、制御基準速度を後輪の最小速度とする。つまり、後輪のうち、車輪速度の低い方の車輪の速度を制御基準速度とすることにより、後輪の車輪速度を引き上げる制御（後輪の落込みを防止する制御）を行なう。尚、この方法以外に、後輪の平均値が制御基準速度となる様に制御してもよい。
【００５０】
ステップ４３０では、前輪に対して通常のブレーキ制御を行い、車輪速度を低減し、一旦本処理を終了する。
つまり、この例では、制御基準速度を後輪のＭＩＮ輪とし前輪にのみブレーキをかけることで、後輪に駆動力を与えてやり、落込み始めた後輪の車輪速度を持ち上げて、車両の安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の車両用ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２】実施例の制御処理を示すメインのフローチャートである。
【図３】前輪及び後輪の制御デューティを設定するグラフである。
【図４】条件判定に使用するフラグＦ４Ｗを設定するフローチャートである。
【図５】差動制限制御を示すフローチャートである。
【図６】４輪スリップ特定制御を示すフローチャートである。
【図７】他の挙動コントロールの制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン
５，６，７，８…車輪
３１，３２，３３，３４…ブレーキ装置
４１…ブレーキアクチュエータ
４３…油圧配管４３
４５…リニア前後Ｇセンサ
４６，４７，４８，４９…車輪速度センサ
５０…ストップスイッチ
５１…アイドルスイッチ
５２…電子制御装置（ＥＣＵ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle brake device that performs differential limiting control by adjusting brake pressure.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a four-wheel drive vehicle, for example, when the rear left wheel slips and slips, not only the driving torque is not transmitted to the rear right wheel by the action of the rear differential, but also by the action of the center differential, It is not transmitted to the left and right wheels, and there is a known problem that if one wheel is idled after all, the running force is extremely reduced and the vehicle cannot move forward.
[0003]
As a countermeasure, a technique has been proposed in which slipping wheels are braked by a brake when a slipping wheel is detected from a difference in wheel speeds between the wheels to suppress idling (Japanese Patent Laid-Open No. 60). -2484).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described prior art, only braking force control is performed in a state where one wheel slips, and no countermeasure is taken when all four wheels slip. In addition, in the above technique, since the slipping wheel is detected from the difference in wheel speed between the wheels, if the four wheels are slipping in the first place, the slip cannot be detected.
[0005]
Therefore, in the prior art, for example, when the vehicle enters a low μ road and the four wheels slip at the same time, no control is performed on the slip, and therefore the lateral force of the drive wheels is lost due to the slip. There was a problem that the vehicle became unstable.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle brake device that can stably control a vehicle even when four wheels simultaneously slip in the same manner.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the invention of claim 1, in the vehicle brake device for a four-wheel drive vehicle, when the four-wheel slip determining means determines that all four wheels are not in a slip state (that is, one to three wheels are in a slip state) Differential restriction control is executed by applying a brake fluid pressure corresponding to the slip state of each wheel to the wheel braking force generating means by the differential restriction control means. On the other hand, when all four wheels are determined to be in the slip state by the four-wheel slip determining means, only the brake hydraulic pressure applied to the wheel braking force generating means provided on the rear wheel is adjusted by the four-wheel slip specifying control means. .
[0008]
That is, when all four wheels are in the slip state, the brake is applied to the rear wheels to reduce the slip only on the rear wheels. As a result, the grip on the road surface of the rear wheel is increased and the lateral force is increased, so that the straight running stability is improved. Also, when turning, a moment opposite to the spin direction is applied, and spin can be avoided.
Further, in the present invention, when the four-wheel slip state continues for a predetermined period and the wheel speeds of the left and right front wheels are equal to or less than the estimated vehicle body speed, the control by the four-wheel slip control means is finished.
That is, the reason why the four-wheel slip state continues for a predetermined period is to prevent hunting due to frequent control switching. Further, the case where the wheel speeds of the left and right front wheels are equal to or less than the estimated vehicle body speed is a case where it can be said that the excess torque that has escaped to the front wheels has decreased. In other words, since there is no longer any torque that causes the four wheels to slip, in such a case, the control by the four-wheel slip control means is terminated.
[0013]
In the invention of claim 2, in the vehicle brake device for a four-wheel drive vehicle, when it is determined by the four-wheel slip determination means that all four wheels are not in the slip state, the differential restriction control means determines Differential limiting control is executed by applying the brake fluid pressure corresponding to the slip state to the wheel braking force generating means. On the other hand, when all four wheels are determined to be in the slip state by the four-wheel slip determining means, only the brake hydraulic pressure applied to the wheel braking force generating means provided on the rear wheel is adjusted by the four-wheel slip specifying control means. .
That is, when all four wheels are in the slip state, the brake is applied to the rear wheels to reduce the slip only on the rear wheels. As a result, the grip on the road surface of the rear wheel is increased and the lateral force is increased, so that the straight running stability is improved. Also, when turning, a moment opposite to the spin direction is applied, and spin can be avoided.
In the present invention, when the four-wheel slip state continues for a predetermined period and the vehicle is in a deceleration state, the control by the four-wheel slip control means is finished.
In other words, since the present invention is a control at the time of acceleration in which driving torque is applied to the wheels, such a condition is not met when the vehicle is in a decelerated state. Is finished.
[0014]
In the invention of claim 3, in the vehicle brake device for a four-wheel drive vehicle, when it is determined by the four-wheel slip determination means that all four wheels are not in the slip state, the differential restriction control means determines Differential limiting control is executed by applying the brake fluid pressure corresponding to the slip state to the wheel braking force generating means. On the other hand, when all four wheels are determined to be in the slip state by the four-wheel slip determining means, only the brake hydraulic pressure applied to the wheel braking force generating means provided on the rear wheel is adjusted by the four-wheel slip specifying control means. .
That is, when all four wheels are in the slip state, the brake is applied to the rear wheels to reduce the slip only on the rear wheels. As a result, the grip on the road surface of the rear wheel is increased and the lateral force is increased, so that the straight running stability is improved. Also, when turning, a moment opposite to the spin direction is applied, and spin can be avoided.
In the present invention, when the four-wheel slip state continues for a predetermined period and the estimated vehicle body speed is zero, the control by the four-wheel slip control means is finished.
That is, the present invention, since the control during acceleration to apply a driving torque to the vehicle wheels, when the estimated vehicle speed is 0 does not conform to such conditions, therefore, the four-wheel slip control means if such The control by is terminated.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an example (example) of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
a) FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of a vehicle control system to which the present invention is applied. The vehicle of this embodiment is a four-wheel drive vehicle (4WD vehicle).
[0016]
As shown in FIG. 1, in the four-wheel drive vehicle of this embodiment, the output of the engine 1 is divided into the front wheels 5 and 6 side and the rear wheels 7 and 8 side through the transmission 3. Input to the center differential 9 to be transmitted.
A front differential 15 is connected to the front wheel side output shaft 13 connected to the center differential 9, and driving force is transmitted to the left and right front wheels 5, 6 via the left and right front wheel side drive shafts 17, 19. On the other hand, a rear differential 23 is connected to the rear wheel side output shaft 21 connected to the center differential 9, and driving force is applied to the left and right rear wheels 7 and 8 via the left and right rear wheel side drive shafts 25 and 27. Communicated.
[0017]
In addition, brake devices 31, 32, 33, and 34 (having wheel cylinders not shown) are disposed on the wheels 5 to 8, respectively. Each of the brake devices 31 to 34 is a device for independently controlling the braking force applied to the wheels 5 to 8 by controlling the braking pressure (wheel cylinder pressure) supplied to the wheel cylinder.
[0018]
The brake devices 31 to 34 are connected to a brake actuator 41 that adjusts a braking pressure by a hydraulic pipe 43. The brake actuator 41 controls, for example, increase or decrease in brake fluid pressure during known anti-skid control or traction control. For this reason, an electromagnetic valve or pump (not shown) driven by a control signal is provided. I have.
[0019]
In this embodiment, as a sensor for detecting the state of the vehicle, a linear front / rear G sensor 45 that detects acceleration in the traveling direction of the vehicle body, and wheel speed sensors 46, 47, which detect the rotational speed of each wheel 5-8. 48, 49, a stop switch 50 for detecting that a brake pedal (not shown) has been depressed, and an idle switch 51 for indicating that the accelerator pedal and thus the throttle (not shown) have been returned.
[0020]
Signals from the linear back-and-forth G sensor 45, wheel speed sensors 46 to 49, stop switch 50, and idle switch 51 are input to an electronic control unit (ECU) 52, from which, for example, to the brake actuator 41 In order to adjust the brake fluid pressure by driving the solenoid valve or the like, a control signal is output.
[0021]
b) Next, of the control performed by the ECU 52, differential limiting control and four-wheel slip specific control (hereinafter, both controls will be collectively referred to as EDC control) will be described with reference to FIGS.
In the differential limiting control, when all four wheels are not in a slip state (for example, only one wheel is in a slip state), a braking force is applied to the slipping wheel (not mechanically) to control the differential limit. It is control which distributes driving force by performing. On the other hand, the four-wheel slip specifying control, which is a main part of the present embodiment, is control for improving the grip force by applying a braking force to the rear wheels when all four wheels are in a slip state.
[0022]
(1) First, the entire processing of EDC control will be described based on the flowchart of FIG. This process is executed every predetermined time (6 ms) by a timer interrupt.
In step 100 in FIG. 2, a known initialization process such as resetting the four-wheel slip flag F4W or the like is performed.
[0023]
In the following step 110, signals from the wheel speed sensors 46 to 49 and the linear front / rear G sensor 45 are input.
In the following step 120, the estimated vehicle body speed Vb is calculated. The estimated vehicle body speed Vb is calculated depending on whether all four wheels are in a slip state (hereinafter referred to as a four-wheel slip state) or when only a certain wheel is in a slip state (hereinafter referred to as each wheel slip state). different. That is, when the vehicle is in a four-wheel slip state, the estimated vehicle speed Vb is obtained by integrating the vehicle acceleration dVb detected by the linear longitudinal G sensor 45. On the other hand, in the case of each wheel slip state, the smallest value among the wheel speeds Vw is set as the estimated vehicle body speed Vb. Whether or not the vehicle is currently in a four-wheel slip state can be determined by a four-wheel slip flag F4W indicating that the vehicle is in a four-wheel slip state. This determination method will be described in detail later.
[0024]
In the following step 130, the acceleration of the wheel (hereinafter referred to as the MIN wheel) having the smallest wheel speed Vw among the wheels is obtained, and the wheel acceleration of the MIN wheel is set as the wheel acceleration dVwmin.
In the following step 140, the estimated vehicle body acceleration dVb is obtained based on the signal from the linear longitudinal G sensor 45.
[0025]
In the subsequent step 150, it is determined whether or not to permit EDC control in the subsequent processing. That is, it is determined whether or not a condition that is a precondition for starting the EDC control is satisfied. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 160, while if a negative determination is made, the process returns to step 110. For example, when the stop switch 50 is off (a state where the brake is not depressed), the EDC control is permitted. In addition to this, for example, a case where the idle switch 51 is off (a state where the accelerator is stepped on) or a case where the wheel cylinder pressure is a predetermined value or less can be adopted as the determination condition.
[0026]
In step 160, the slip amount BP for each wheel is calculated using the following equation (1).
BP = Ka (Vw−Vb−VTRC) + Kb · dVw
Where, Ka: Speed term coefficient Kb; Acceleration term coefficient Vw; Wheel speed Vb of each wheel; Estimated vehicle speed VTRC; Control target slip amount (value corresponding to μ peak)
dVw: In step 170 following the wheel acceleration of each wheel, the brake output amount is calculated. This brake output amount is a value obtained from the value of the slip amount BP and the duty time for increasing, holding and reducing the solenoid pressure of the solenoid valve of the brake actuator 41 from a linear map as shown in FIG. The duty time is obtained by multiplying the duty ratio of FIG. 3 by one cycle (50 ms).
[0027]
In the subsequent step 180, it is determined whether or not the condition for ending the EDC control is satisfied for each wheel. If an affirmative determination is made here, the process returns to step 110, whereas if a negative determination is made, the process proceeds to step 190. Specifically, when it indicates that the degree of slip is small, for example, when the slip amount BP is equal to or less than a predetermined value KBPEND, or when the estimated hydraulic pressure (wheel cylinder pressure) is 0 or when decelerating, the EDC control is terminated. Judge that the condition is satisfied.
[0028]
In step 190, it is determined whether or not a condition for starting EDC control is satisfied for each wheel. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 200. If a negative determination is made, the process returns to step 110. Specifically, when it indicates that the degree of slip is large, for example, when the slip amount BP is greater than or equal to a predetermined value KBPST (> KBPEND) and at the time of acceleration, it is determined that the condition for starting EDC control is satisfied.
[0029]
In step 200, it is determined whether or not the above-described EDC control end and start determination has been completed for all four wheels. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 210. If a negative determination is made, step 160 is performed. Return to.
In step 210, it is determined whether or not a four-wheel slip state is present, depending on whether or not the four-wheel slip flag F4W is set. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 220, while if a negative determination is made, the process proceeds to step 230. This determination will be described in detail later.
[0030]
Since the four-wheel slip state is in step 220, the four-wheel slip specifying control described later is performed, and the process returns to step 110.
On the other hand, in step 230, although not in a four-wheel slip state, each wheel is in a slip state. Therefore, differential limiting control described later is performed, and the process returns to step 110.
[0031]
(2) Next, the process for determining the four-wheel slip state, that is, the process for setting the four-wheel slip flag F4W used for the determination of the four-wheel slip state in step 210 will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is executed every predetermined time (48 ms) by a timer interrupt.
[0032]
In step 300 of FIG. 4, it is determined whether or not the four-wheel slip state has already been determined last time, depending on whether or not the four-wheel slip flag F4W is set. If an affirmative determination is made here, the routine proceeds to step 310 to determine the end of the four-wheel slip state, while if a negative determination is made, the routine proceeds to step 330 to determine the start of the four-wheel slip state.
[0033]
In step 310, it is determined whether or not a condition for canceling the four-wheel slip state is satisfied. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 320, whereas if a negative determination is made, the present process is temporarily terminated.
Specifically, when both of the following conditions (A) and (B) are satisfied, it is determined that the four-wheel slip state is lost, and the setting of the four-wheel slip state is canceled.
[0034]
Condition (A): When the four-wheel slip state continues for 500 ms or longer (to prevent hunting).
Condition (B): When any of the following states (1) to (3) is detected twice in succession.
(1) When the wheel speed Vw of the left and right front wheels is less than the estimated vehicle speed Vb
(2) In the deceleration state detected by the linear front / rear G sensor 45
(3) When the estimated vehicle speed Vb is 0 In step 320, in order to indicate that the vehicle is not in the four-wheel slip state, the four-wheel slip flag F4W indicating that the vehicle is in the four-wheel slip state is reset. To do.
[0035]
On the other hand, in step 330, it is determined in step 300 that the four-wheel slip state is not yet reached, and in step 330, it is determined whether or not a condition for setting the four-wheel slip state is satisfied. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 340, whereas if a negative determination is made, the present process is temporarily terminated.
[0036]
Specifically, when the following condition (C), condition (D), and condition (E) are all established, it is determined that the four-wheel slip state has been established, and the four-wheel slip state is set.
Condition (C): When an acceleration state is detected by the linear front-rear G sensor 45.
[0037]
Condition (D): When the estimated vehicle body speed Vb indicating that the vehicle is traveling exceeds 0.
Condition (E): When either of the following conditions (1) or (2) is satisfied.
(1) When both left and right rear wheels are under control
(2) When the wheel acceleration dVwmin−the vehicle body acceleration dVb exceeds 0.2 G (the wheel acceleration dVwmin here is a wheel having the smallest wheel speed Vw (MIN wheel)).
[0038]
That is, since the flag F4W indicating the four-wheel slip state can be set as described above, the differential limiting control and the four-wheel slip specifying control can be switched and executed based on the flag F4W.
c) Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be described.
[0039]
(1) First, the differential limiting control which is the processing of step 230 will be described.
In the differential limiting control, each wheel is controlled at a speed having a certain slip ratio (S = (Vb−Vw) / Vb) with respect to the estimated vehicle body speed Vb (that is, the wheel having the lowest wheel speed Vw). It is. By changing the target slip ratio, the same function as that of the mechanical differential limiting device can be exhibited.
[0040]
This differential limiting control will be specifically described with reference to the explanatory diagram of FIG.
For example, in the case of control (so-called straddle control) when the left wheel side is low μ and the right wheel side is high μ, the wheel speeds VwFL and VwRL of the front and rear wheels on the low μ side (left wheel side) naturally increase. However, in that case, the wheel cylinder pressure (W / C hydraulic pressure) PFL, PRL of the corresponding wheel is increased and braking force is applied to reduce the wheel speed VwFL, VwRL on the low μ side, Match the wheel speed.
[0041]
As a result, when there is a differential, the slip of one of the wheels (the one with the excessive slip) is reduced, so that the same function as the mechanical differential limiter is exhibited, and sufficient driving torque is achieved. Can be demonstrated.
(2) Next, the four-wheel slip specific control which is the process of step 220 will be described.
[0042]
At the time of four-wheel slip, the front and rear wheels lose grip and can only produce a small lateral force, making it difficult to go straight with a slight disturbance even when going straight. Further, if the vehicle is turning, the stability will be greatly reduced, such as falling from oversteer to spin.
[0043]
Therefore, in the present embodiment, when the wheel speed of the rear wheel is larger than the four-wheel slip identification control, that is, the estimated vehicle body speed Vb, the rear wheel is braked to reduce the slip. Thereby, since the grip with respect to the road surface of a wheel increases and lateral force increases, straight running stability improves. Also, when turning, a moment opposite to the spin direction is applied, and spin can be avoided. Furthermore, excess torque is released to the front wheels, causing the front wheels to slip and ensuring stability. At this time, by cutting the fuel, the driving torque itself can be reduced and a warning can be given to the driver.
[0044]
The four-wheel slip specifying control will be specifically described with reference to the explanatory diagram of FIG.
For example, the left and right front wheels are in a slip state from time t1 to time t2. Therefore, during this period, differential limiting control is performed to increase the wheel cylinder pressures PFL and PFR of the left and right front wheels.
[0045]
Next, at the time t3 when the wheel acceleration dVwmin of the MIN wheel exceeds the vehicle body acceleration dVb by a predetermined value or more, it is determined that the four-wheel slip state is detected. 4 wheel slip specific control to be increased is performed. As a result, effects such as increased straight running stability and prevention of spin can be obtained.
[0046]
As for the front wheels, when the wheel speed increases and the slip ratio exceeds a predetermined value, control is performed to increase the wheel cylinder pressure of the front wheels. At the time t3 when the four-wheel slip specific control is performed, the brakes for the left and right rear wheels are controlled. Since only the hydraulic pressure control is performed, the control for the front wheels has already been completed. As shown in FIG. 6, the control for increasing the wheel cylinder pressure is performed on the left rear wheel prior to time t3. This is because the slip ratio of the wheel is large at time t2. This is because differential limiting control is started.
[0047]
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited thereto, and it is needless to say that the present invention can be implemented in various forms without departing from the scope of the invention.
(1) When performing the four-wheel slip specific control, it is possible to recover the grip by reducing the engine output by performing fuel cut.
[0048]
(2) As another behavior control other than those described in the above embodiment, there is a rear wheel drop prevention control during deceleration.
For example, as shown in the flowchart of FIG. 7, it is determined in step 400 whether or not the vehicle is in a decelerating state by calculating the estimated vehicle body acceleration. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 410. If a negative determination is made, the present process is temporarily terminated.
[0049]
In step 410, the estimated vehicle body speed is compared with the wheel speed of the rear wheel to determine whether or not the rear wheel is greatly depressed. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 420, whereas if a negative determination is made, the present process is temporarily terminated.
In step 420, the control reference speed is set to the minimum rear wheel speed. That is, the control of increasing the wheel speed of the rear wheel (control for preventing the rear wheel from dropping) is performed by setting the speed of the lower wheel speed of the rear wheels as the control reference speed. In addition to this method, control may be performed so that the average value of the rear wheels becomes the control reference speed.
[0050]
In step 430, normal brake control is performed on the front wheels, the wheel speed is reduced, and the process is temporarily terminated.
In other words, in this example, the control reference speed is set to the MIN wheel of the rear wheel, and the brake is applied only to the front wheel, thereby giving a driving force to the rear wheel, raising the wheel speed of the rear wheel that started to drop, Stability can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle brake device according to an embodiment.
FIG. 2 is a main flowchart showing a control process of the embodiment.
FIG. 3 is a graph for setting control duties for front wheels and rear wheels.
FIG. 4 is a flowchart for setting a flag F4W used for condition determination.
FIG. 5 is a flowchart showing differential limiting control.
FIG. 6 is a flowchart showing four-wheel slip identification control.
FIG. 7 is a flowchart showing a control process of another behavior control.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 5, 6, 7, 8 ... Wheel 31, 32, 33, 34 ... Brake device 41 ... Brake actuator 43 ... Hydraulic piping 43
45 ... linear front and rear G sensors 46, 47, 48, 49 ... wheel speed sensor 50 ... stop switch 51 ... idle switch 52 ... electronic control unit (ECU)

Claims

In a vehicle brake device for a four-wheel drive vehicle, comprising wheel braking force generating means for generating a braking force on a wheel and capable of adjusting the braking force independently for each wheel,
4-wheel slip determination means for determining whether or not all four wheels are in a slip state;
If the four-wheel slip determining means determines that all four wheels are not in the slip state, the brake fluid pressure corresponding to the slip state of each wheel is applied to the wheel braking force generating means to perform differential limiting control. Differential limiting control means to execute;
A four-wheel slip specifying control means for adjusting only the brake fluid pressure applied to the wheel braking force generating means provided on the rear wheel when all four wheels are determined to be in a slip state by the four-wheel slip determining means;
Equipped with a,
The vehicle brake device , wherein the control by the four-wheel slip control means is terminated when the four-wheel slip state continues for a predetermined period and the wheel speeds of the left and right front wheels are equal to or less than the estimated vehicle body speed .

In a vehicle brake device for a four-wheel drive vehicle, comprising wheel braking force generating means for generating a braking force on a wheel and capable of adjusting the braking force independently for each wheel,
4-wheel slip determination means for determining whether or not all four wheels are in a slip state;
If the four-wheel slip determining means determines that all four wheels are not in the slip state, the brake fluid pressure corresponding to the slip state of each wheel is applied to the wheel braking force generating means to perform differential limiting control. Differential limiting control means to execute;
A four-wheel slip specifying control means for adjusting only the brake fluid pressure applied to the wheel braking force generating means provided on the rear wheel when all four wheels are determined to be in a slip state by the four-wheel slip determining means;
With
The vehicle brake device , wherein the control by the four-wheel slip control means is terminated when the four-wheel slip state continues for a predetermined period and the vehicle is in a decelerating state .

In a vehicle brake device for a four-wheel drive vehicle, comprising wheel braking force generating means for generating a braking force on a wheel and capable of adjusting the braking force independently for each wheel,
4-wheel slip determination means for determining whether or not all four wheels are in a slip state;
If the four-wheel slip determining means determines that all four wheels are not in the slip state, the brake fluid pressure corresponding to the slip state of each wheel is applied to the wheel braking force generating means to perform differential limiting control. Differential limiting control means to execute;
A four-wheel slip specifying control means for adjusting only the brake fluid pressure applied to the wheel braking force generating means provided on the rear wheel when all four wheels are determined to be in a slip state by the four-wheel slip determining means;
With
The vehicle brake device , wherein the control by the four-wheel slip control means is terminated when the four-wheel slip state continues for a predetermined period and the estimated vehicle body speed is zero .