車両制動装置
【課題】より効果的にブレーキ振動を低減することができる車両制動装置を提供すること。
【解決手段】本発明による車両制動装置１は、ペダル２の操作量に応じて基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダ５と、操作油圧に基づいて制御油圧を発生する制御手段９ａと、制御油圧を検出する制御油圧検出手段９ｂと、操作量を検出する操作量検出手段９ｃと、所定周期間内の制御油圧又は操作量の平均値を算出する算出手段９ｄとを備えるとともに、制御手段９ａが平均値に基づいて制御油圧を発生することを特徴とする。
【解決手段】本発明による車両制動装置１は、ペダル２の操作量に応じて基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダ５と、操作油圧に基づいて制御油圧を発生する制御手段９ａと、制御油圧を検出する制御油圧検出手段９ｂと、操作量を検出する操作量検出手段９ｃと、所定周期間内の制御油圧又は操作量の平均値を算出する算出手段９ｄとを備えるとともに、制御手段９ａが平均値に基づいて制御油圧を発生することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペダルの操作量に基づく踏力ブレーキと、その他のパラメータに基づくブレーキとを組み合わせて車両の制動を行う車両制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から車両における車両制動装置としては、ペダルの操作量に基づいてマスターシリンダで基礎油圧から操作油圧を発生して、この操作油圧から制御油圧を発生させて、各車輪に備えられたディスクブレーキに制御油圧を供給して、ディスクブレーキが備えるシリンダ及びピストンにより構成される液室に制御油圧が供給されて、ピストンが制御油圧に基づいてシリンダから押し出される動作によりブレーキパッドがディスクロータに押し付けられることにより、車両の制動が行われている。このような、車両制動装置として、例えば特許文献１に記載されているようなものがある。
【特許文献１】特開２００４−１１４７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような特許文献１に示す車両制動装置においては、ブレーキ振動が問題となる。このブレーキ振動は主としてディスクロータが一回転中に発生するトルク変動によって発生する。トルク変動の発生要因は種々のものがあるが、路面外乱によりペダルに作用する踏力変動や、制御油圧が変動することに起因するトルク変動がその主たる発生要因であるが、これらに対する対策は従来あまりなされておらず、ブレーキ振動をより効果的に低減できていないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑み、より効果的にブレーキ振動を低減することができる車両制動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の問題を解決するため、本発明による車両制動装置は、
ペダルの操作量に応じて基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダと、
前記操作油圧に基づいて制御油圧を発生する制御手段と、
前記制御油圧を検出する制御油圧検出手段と、
前記操作量を検出する操作量検出手段と、
所定周期間内の前記制御油圧又は前記操作量の平均値を算出する算出手段と、
を備えるとともに、
前記制御手段が前記平均値に基づいて前記制御油圧を発生することを特徴とする。
【０００６】
なお前記ペダルとはブレーキペダルを指し、前記操作量とはストロークセンサにより検出したストロークセンサ値であってもよいし、前記ブレーキペダルの踏面又はアームに接触式のタッチセンサ、応力感知式のセンサ、光学式の赤外線センサを設けて検出した検出値であってもよい。
【０００７】
また、前記制御手段、前記制御油圧検出手段、前記操作量検出手段、前記算出手段は例えばブレーキＥＣＵ（Electronic Control Unit）により適宜構成することができる。前記所定周期とは、ブレーキＥＣＵのサンプリング周期の整数倍である。
【０００８】
本発明による車両制動装置によれば、
ブレーキ状態量である、前記操作量又は前記制御油圧を検出して、何れか一方の所定周期間における前記平均値を前記算出手段が算出して、前記制御手段が前記制御油圧を所定周期間における前記平均値となるように制御することができるので、路面外乱により発生する前記ペダルに入力される踏力の変動や、前記制御油圧の変動に起因する、制動のトルク変動を抑制して、ブレーキ振動を低減することができる。
【０００９】
なお、前記操作量又は前記制御油圧の変動が、前記路面外乱による高周波のものでない場合には、前記算出手段が前記平均値を算出しないようにすること、前記操作量又は前記制御油圧の前記所定周期間における最大値と最小値の差が制御閾値以下である場合に、前記路面外乱によるものであると判定して、前記算出手段が前記平均値を算出することは適宜実行することができる。
【００１０】
ここで、前記車両制動装置において、
車輪毎のホイールシリンダと前記ホイールシリンダに前記制御油圧を供給する油圧配管を含み、
前記ホイールシリンダと前記油圧配管との間に電磁弁を備えるとともに、
前記制御手段が、前記制御油圧が制動閾値未満である場合に、前記電磁弁を閉とし、前記油圧配管に前記制御油圧を供給する、
ことを特徴とすることが好ましい。
【００１１】
なお、前記油圧配管はホースであってもよい。
【００１２】
つまり、前記制御手段により前記制御油圧が前記油圧配管に供給されない場合においては、前記油圧配管に作動液が充填されておらず、剛性が小さくなり振動しやすくなる結果、車体やブレーキ部品との位相差が発生して、作動液に脈動が発生することとなるが、本発明の前記車両制動装置によれば、前記制御油圧が前記制動閾値未満であって、非制動時である場合においても、前記制御手段の制御に基づいて、前記電磁弁を閉として各車輪のホイールシリンダに前記制御油圧の作動液が供給されないことを担保した上で、前記油圧配管に前記制御油圧の作動液を供給して、前記油圧配管に作動液を充填して剛性を高めて、振動しにくくすることができ、これによってもブレーキ振動を抑制し低減することができる。
【００１３】
さらに、前記車両制動装置において、
前記油圧配管内の前記制御油圧の作動液の液量を調節する調節手段を備え、
前記制御油圧が制動閾値未満である場合に、前記調整手段が前記液量を一定とすること、
を特徴とすることが好ましい。
【００１４】
前記車両制動装置によれば、前記調整手段により前記油圧配管内の前記制御油圧の作動液の液量すなわち体積を一定なものとし、前記油圧配管内の前記作動液の充填率を一定に保ち、前記油圧配管すなわちホースの剛性を高めて、振動しにくくすることができ、ブレーキ振動を抑制し低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、より効果的にブレーキ振動を低減することができる車両制動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明に係る車両制動装置の一実施形態を示すブロック図である。また図２は、本発明に係わる車両制動装置の一実施形態を油圧配管について主として示す模式図である。
【００１８】
図１に示すように車両制動装置１は、ブレーキペダル２と、ブレーキペダル２に設けられてブレーキペダル２のストローク値を検出するストロークセンサ３を備え、さらに、図２に示すように、ブレーキペダル２に運転者により入力された踏力を倍力する、エンジンの負圧を利用して負圧を生成する負圧生成パイプに連通されたバキュームブースタ４と、その倍力された踏力により基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダ５と、基礎油圧を貯留するリザーバ６と、制御油圧を検出する制御油圧センサ７と、車輪速センサ８と、ブレーキＥＣＵ９（Brake Electronic Control Unit）と、アクチュエータ１０とから構成される。
【００１９】
車輪速センサ８は前後左右（ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ）の車輪に対応させて四箇所設けられてそれぞれの車輪速を検出して、検出結果をブレーキＥＣＵ９に出力するものである。
【００２０】
アクチュエータ１０の油圧配管の入口には、操作油圧又は基礎油圧が供給される。アクチュエータ１０は、ＦＲ系統とＦＬ系統が備えられる。ＦＲ系統は例えば右前輪ＦＲと左後輪ＲＬを油圧制動し、ＦＬ系統は左前輪ＦＬと右後輪ＲＲを油圧制動するものであって、両者の構成は同一であるため、ＦＲ系統のみを図１において図示して説明する。
【００２１】
アクチュエータ１０は油圧配管と、保持弁１１と、保持弁１２と、減圧弁１３と、減圧弁１４と、リザーバ１５とを備えて構成される。
【００２２】
油圧配管は入口から下流側に向けて分岐点Ａにおいてまず分岐され、マスターシリンダ５内の操作油圧又は基礎油圧（運転者がペダル２に踏力を付与しない場合は操作油圧＝基礎油圧）を下流側に供給する。
【００２３】
油圧配管の分岐点Ａから左側に分岐した後の下流側には分岐点Ｂが設けられて、分岐点Ｂの下流側の一方には右前輪ＦＲ用の保持弁１１が、他方には左後輪ＲＬ用の保持弁１２が設けられる。一方、分岐点Ａから右側に分岐した油圧配管はリザーバ１５に連通される。
【００２４】
保持弁１１の下流側には分岐点Ｃが設けられ分岐点Ｃの下流側の一方の油圧配管には右前輪ＦＲのホイールシリンダ１６が連通され、他方の配管の分岐点Ｃの下流は減圧弁１３を介してリザーバ１５に連通される。
【００２５】
同様に、保持弁１２の下流側には分岐点Ｄが設けられ分岐点Ｄの下流側の一方の油圧配管には左後輪ＲＬのホイールシリンダ１７が連通され、他方の配管の分岐点Ｄの下流は減圧弁１４を介してリザーバ１５に連通される。保持弁１１及び保持弁１２は操作油圧を供給油圧としてホイールシリンダ１６、１７に供給する。
【００２６】
分岐点Ｃとホイールシリンダ１６との間の油圧配管、分岐点Ｄとホイールシリンダ１７との間の油圧配管には制御油圧センサ７がそれぞれ設けられる。
【００２７】
ブレーキＥＣＵ９は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであって、制御手段９ａ、制御油圧検出手段９ｂ、操作量検出手段９ｃ、算出手段９ｄを構成するものである。
【００２８】
ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａは、図１に示すストロークセンサ３の検出したストロークセンサ値に基づき、アクチュエータ１０が含む保持弁１１、１２及び減圧弁１３、１４を適宜制御して制御油圧をホイールシリンダ１６、１７に供給して油圧制動を行う。
【００２９】
ブレーキＥＣＵ９の制御油圧検出手段９ｂは、制御油圧検出センサ７から四つの車輪のホイールシリンダ１６、１７における制御油圧センサ値Ｐを取得する。ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは、所定周期間ｎにおける制御油圧センサ値Ｐｎの最大値Ｐｎｍａｘと最小値Ｐｍｍｉｎの差が制御閾値Ｐｌｉｍ以下であり、制御油圧センサ値Ｐｎの変動の周波数ｆを検出して、周波数ｆがノイズであるおそれの高い１００Ｈｚ以上の周波数より小さいつまり１００Ｈｚ未満であれば、制御油圧を保持する油圧保持が実行されている場合であり、路面外乱による制御油圧センサ値Ｐｎの変動が発生していると判定する。
【００３０】
ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは、上述した判定が工程である場合に、所定周期間ｎにおける制御油圧センサ値Ｐｎの平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）を算出し、ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａは、アクチュエータ１０の含む保持弁１１、１２及び減圧弁１３、１４を適宜制御して、制御油圧が平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）となるように制御する。
【００３１】
さらに、ブレーキＥＣＵ９の操作量検出手段９ｃは、ストロークセンサ３の検出したストロークセンサ値を検出する。ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａは、転動輪の車輪速センサ８の検出した車輪速の平均値を求めて車速Ｖを演算し、それぞれの車速Ｖから車輪速を減じた値を車速Ｖで除してスリップ率を求め、制御手段９ａによる制動が行われて、ある車輪のスリップ率が目標スリップ率より大きくなる場合には、該当する車輪に対応する減圧弁１３又は１４を適宜開とする制御をしてホイールシリンダ１６又は１７の内部のホイールシリンダ圧を減圧して、ロックを抑制するＡＢＳ制御を行う。
【００３２】
以下、本実施例１の車両制動装置１の制御内容を、フローとフローチャートを用いて説明する。図３は、本発明による車両制動装置１の制御の流れを示すフローであり、図４は本発明による車両制動装置の制御内容を示すフローチャートである。
【００３３】
図３に示す、ステップＣ１において、ブレーキ状態量として、制御油圧Ｐ、ストロークセンサ値を検出する。本実施例では踏力Ｆは検出していないが、適宜の手段により踏力Ｆも加えて検出してもよい。つづいて、ステップＣ２において、本実施例における制御開始判定を、制御油圧、踏力、ストロークに基づいて行い、ステップＣ３において、ノイズ判定、制御油圧センサ値Ｐｎの平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）を演算する処理を行い、ステップＣ４において、ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａが、制御油圧、踏力、ストロークのいずれか、ここでは制御油圧を平均値ＡＶＥ（Ｐ）に基づいて行い、ステップＣ５において、制御を終了する判定を行う。
【００３４】
図４に示すステップＳ１において、ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは、車輪速センサ８から転動輪の車輪速を検出して平均して車速Ｖを検出し、ステップＳ２において、車速Ｖがゼロより大きいか否かを判定し、肯定である場合にはステップＳ３にすすみ、否定である場合には、ステップＳ１に戻る。
【００３５】
ステップＳ３において、ブレーキＥＣＵ９の制御油圧検出手段９ｂは、所定周期間ｎの開始時間ｔｎと終了時間ｔｎ＋１間のブレーキ状態量として、制御油圧センサ値Ｐｎを計測し検出する。ステップＳ４において、ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは、計測した制御油圧センサ値Ｐｎの周波数分析を行って周波数ｆを求める。
【００３６】
ステップＳ５において、ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは所定周期間ｎにおける制御油圧センサ値Ｐｎの最大値Ｐｎｍａｘと最小値Ｐｎｍｉｎを記録して、ステップＳ６において周波数ｆが１００Ｈｚ未満であるか否かを判定し、肯定である場合には路面外乱による変動であると判定してステップＳ７にすすみ、否定である場合にはノイズであると判定して、ステップＳ３の手前に戻る。
【００３７】
ステップＳ７において、ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは、最大値Ｐｎｍａｘと最小値Ｐｎｍｉｎの差の絶対値が制御閾値Ｐｌｉｍ＝０．１５ＭＰａ以下であるか否かを判定し、肯定である場合にはステップＳ８にすすみ、否定である場合には、ステップＳ１に戻る。
【００３８】
ステップＳ８において、ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは、開始時間ｔｎから終了時間ｔｎ＋１までの所定周期間ｎにおける制御油圧センサ値Ｐｎの平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）を所定周期間ｎ中に取得して合計した制御油圧センサ値Ｐｎの合計値ΣＰｎを所定周期間ｎにおけるサンプリング数ｍにより除して求め、ステップＳ９において、ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａは制御油圧が平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）となるようにアクチュエータ１０を適宜制御する。
【００３９】
つづいて、ステップＳ１０において車両の減速を車速Ｖの変化により検出して、ステップＳ１１において、次の所定周期間ｎ＋１における開始時間ｔｎ＋１から終了時間ｔｎ＋２までのブレーキ状態量として、制御油圧センサ値Ｐｎ＋１を計測し検出し、ステップＳ１２において、所定周期間ｎ＋１における最大値Ｐｎ＋１ｍａｘと最小値Ｐｎ＋１ｍｉｎとの差の絶対値が制御閾値Ｐｌｉｍ以下であるか否かを判定し、肯定である場合にはステップＳ１０に戻り、否定である場合にはステップＳ１３にすすんで、制御を終了する。
【００４０】
なお、車両制動装置１において踏力ΔＦ、制御油圧ΔＰの入力変動を発生させる要因は、図５に示すようなものとなる。図５はブレーキ振動の発生要因となるトルク変動すなわち入力変動の発生要因Ｆ１の解析結果を示す模式図である。
【００４１】
まず、Ｆ２に示すように、ホイールシリンダ１６、１７を構成するシリンダとピストンの内部の作動液つまりはオイル量が変化することに起因し、Ｆ３に示すように、制動中において、走行路面の凹凸等の外乱によって、ドライバーのブレーキ操作が変動することに起因する。
【００４２】
なお、Ｆ４に示すようにブレーキペダル２のペダルストロークの変化に対する踏力Ｆひいては制御油圧Ｐの感度が良すぎることも要因として挙げられるが、この要因に対して感度を鈍くする等の対策を行うと、初期の制動の効きやフィーリングの悪化を招くため、対策を行うメリットは薄い。
【００４３】
さらに、Ｆ５に示すように路面等からの外乱からの入力に対する油圧配管やホイールシリンダ１６、１７、図示しないブレーキディスク、パッド、ホイールシリンダ１７、１８を保持するキャリパ等のブレーキ装置を構成する部品等が揺すられて、内部のオイルが脈動することも要因として挙げられる。
【００４４】
また、Ｆ６に示すように、シリンダやピストンが変形して作動油としてのオイルの消費液量が変化することも要因としてあげられるが、シリンダ変形を抑制する対策として、例えば、シリンダに爪付根部をロータ側に段差として付与すると、その背反として制動時の鳴きが大きくなり、同じくシリンダ変形を抑制する対策として、キャリパトルク受け部付根部ロータ側に段差を追加すると、これも背反として、鳴きの発生やフィーリングの悪化を招くこととなり、対策を行うメリットが薄い。
【００４５】
さらに、ピストン変形に対して対策を行うことは、常用的な踏力は２００Ｎ以下であり、制御油圧も４．０ＭＰａ以下であることを鑑みれば、ピストンの変形は考えにくく考慮に入れる必要はない。
【００４６】
また、Ｆ７に示すように、ロータの摺動面が波状になっていることについては、ロータの周方向における肉厚差Δｔが存在することが考えられるが、これに対する対策は従来技術においてもなされている。
【００４７】
そこで、以上述べた制御内容により実現される本実施例１の車両制動装置１においては、図５において示した要因のうち、Ｆ３とＦ５を主に抑制することを技術思想としている。
【００４８】
さらに、本実施例１の車両制動装置１における制御事例と作用効果について図６を用いて説明する。図６は本発明に係わる車両制動装置における制御結果を示す模式図である。図６中横軸は時間を示し、横軸は破線毎に所定周期間を区分して示す。縦軸上段は制御油圧センサ値Ｐを示し、縦軸下段は車速Ｖを示す。
【００４９】
開始時間ｔｎから終了時間ｔｎ＋１までの所定周期間ｎにおいては、制御油圧センサ値Ｐｎの最大値Ｐｎｍａｘと最小値Ｐｎｍｉｎとの差が制御閾値Ｐｌｉｍ以上であり、通常の制動であると判定し、本実施例１のブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄによる平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）演算と、制御手段９ａによる制御油圧を平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）とする補正制御は行わない。
【００５０】
開始時間ｔｎ＋１から終了時間ｔｎ＋２までは、制御油圧センサ値Ｐｎ＋１の最大値Ｐｎ＋１ｍａｘと最小値Ｐｎ＋１ｍｉｎとの差が制御閾値Ｐｌｉｍ以下であり、油圧保持中であって制御油圧センサ値Ｐｎ＋１の変動は、路面外乱によるものと判定し、本実施例１による平均値演算と制御油圧補正制御を実行する。
【００５１】
開始時間ｔｎ＋３以降においては車速Ｖがゼロであって、車両は走行していないため、本実施例１による平均値演算と制御油圧補正制御は実行せず補正制御を解除する。
【００５２】
このように、以上述べた制御内容により実現される本実施例１の車両制動装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。つまり、ブレーキ状態量である制御油圧としての制御油圧センサ値Ｐを検出して、所定周期間ｎにおける平均値ＡＶＥ（Ｐ）をブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄが算出して、制御手段９ａが制御油圧を所定周期間ｎにおける平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）となるように制御することができるので、路面外乱により発生する制御油圧の変動に起因する、制動のトルク変動を抑制して、ブレーキ振動を低減することができる。
【００５３】
上述した実施例１の車両制動装置１においては、さらに、ホイールシリンダ１６、１７の手前の油圧配管を構成するホースに電磁弁と液量調節機構を追加することもできる。以下それについての実施例２について述べる。
【実施例２】
【００５４】
図７は、本発明に係る車両制動装置の一実施形態を示すブロック図である。また図８は、本発明に係わる車両制動装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【００５５】
本実施例２による車両制動装置２１は、図１及び図２に示したような実施例１の車両制動装置１が含む構成要素に加えて、図２において分岐点Ｃからホイールシリンダ１６の間の油圧配管と、分岐点Ｄからホイールシリンダ１７の間の油圧配管を構成するホース１８と、ホイールシリンダ１６、１７の間にアクチュエータ１０の一部として電磁弁１９を配設して、ホース１８とホイールシリンダ１６、１７との間を連通遮断可能として、ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいて、制御油圧検出手段９ｂが検出した制御油圧センサ値Ｐが制動閾値未満でゼロとみなせる場合以外において、電磁弁１９を閉とし、制御油圧を有する作動液をホース１８に充填することとしている。
【００５６】
本実施例２による車両制動装置２１の制御内容は以下に示すようなものとなる。つまり、図８に示すように、ステップＳ２１において、ブレーキＥＣＵ９の制御油圧検出手段９ｂが検出した制御油圧センサ値Ｐ＞０か否かを判定し、肯定である場合にはステップＳ２２に進み、電磁弁１９をブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいて開とし、否定である場合には、ステップＳ２５に進んで、電磁弁１９をブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいて閉とする。
【００５７】
ステップＳ２２の処理を終了した後において、ステップＳ２３において、アクチュエータ１０の含む保持弁１１、１２と減圧弁１３、１４が制御手段９ａにより適宜制御され、制動が実行されて、ステップＳ２４において、電磁弁１９は引き続き開とされる。
【００５８】
ステップＳ２５の処理が終了した後においては、ステップＳ２６において、アクチュエータ１０が制御手段９ａにより適宜制御されて、ホース１８に制御油圧である作動油が充填される。
【００５９】
すなわち、制御油圧がホース１８に供給されない場合においては、ホース１８に作動液が充填されていないために、ホース１８全体としての剛性が小さくなって路面外乱に起因して振動が発生しやすくなることにより、ホース１８と車体やブレーキ部品との位相差が発生して、作動液に脈動が発生することとなるが、本実施例２による車両制動装置２１によれば、以下のような作用効果に基づいてこの脈動を防止することができる。
【００６０】
つまり、本実施例２の車両制動装置２１によれば、制御油圧センサ値Ｐが制動閾値未満であり非制動時である場合においても、ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいて、電磁弁１９を閉として各車輪のホイールシリンダ１６、１７に制御油圧である作動液が供給しないこととして、ホース１８に制御油圧の作動液を供給して、ホース１８に作動液を充填して剛性を高めて振動しにくくすることができ、これによりブレーキ振動を抑制し低減することができる。
【００６１】
上述した実施例２の車両制動装置２１において、さらに、ホイールシリンダ１６、１７の手前の油圧配管を構成するホース１８に液量調節機構を追加することもできる。以下それについての実施例３について述べる。
【実施例３】
【００６２】
図９は、本発明に係る車両制動装置の一実施形態を示すブロック図である。また図１０は、本発明に係わる車両制動装置の一実施形態を油圧配管について主として示す模式図である。また図１１は、本発明に係わる車両制動装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【００６３】
本実施例３による車両制動装置３１は、実施例２に示した電磁弁１９と、図１及び図２に示したような車両制動装置１が含む構成要素に加えて、電磁弁１９とホース１８との間に液量調整機構３２を設け、ホース１８の液量調整機構３２に隣接する表面に膨張検出装置３３と設けて、構成される。
【００６４】
液量調節機構３２は、例えば図１０に示すようなものであり、電磁弁１９の備える作動油の流路と、ホース１８とを連通する流路を備えて、流路から側方につまりホース１８の径方向外側に画成された小部屋すなわち液室を備えて、液室のホース１８と反対側にホース１８の径方向に伸縮方向を有する圧電素子等のアクチュエータ３４を備えて、アクチュエータ３４のホース１８側の面に、液室の側面と液密に接触する気密性のあるシール３５を接着して形成される。膨張検出装置３３は通常の歪みゲージをホース１８の表面に貼付されて膨張量Ｘを検出しその出力端子はブレーキＥＣＵ９に接続され、アクチュエータ３４の伸縮方向の長さはブレーキＥＣＵ９により膨張量Ｘに基づいて適宜制御される。
【００６５】
本実施例３による車両制動装置３１の制御内容は以下に示すようなものとなる。つまり、図１１に示すように、ステップＳ３１において、ブレーキＥＣＵ９の制御油圧検出手段９ｂが膨張検出装置３３に出力に基づいて制動時のホース１８の膨張量Ｘｌｉｍを検出し、制御油圧センサ値Ｐを検出する。
【００６６】
ステップＳ３２において、制御油圧検出手段９ｂは、制御油圧センサ値Ｐ＞０か否かを判定し、肯定である場合にはステップＳ３３に進み、ブレーキＥＣＵ９の操作量検出手段９ｃはストロークセンサ３の出力に基づいてストロークＳを検出し、ストロークＳ＞０であるか否かを判定し、肯定である場合には、ステップＳ３４にすすんで、電磁弁１９をブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいて開とし、否定である場合には、ステップＳ３７にすすむ。ステップＳ３７においては、電磁弁１９をブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいて閉とする。
【００６７】
ステップＳ３４の処理を終了した後において、ステップＳ３５において、アクチュエータ１０の含む保持弁１１、１２と減圧弁１３、１４が制御手段９ａにより適宜制御され、制動が実行され、ステップＳ３６において、電磁弁１９は引き続き開とされる。
【００６８】
ステップＳ３８の処理が終了した後においては、ステップＳ３８において、アクチュエータ１０が制御手段９ａにより適宜制御されて、ホース１８に制御油圧である作動油が充填される。さらに、ステップＳ３９において、ブレーキＥＣＵ９の制御油圧検出手段９ｂは膨張検出装置３３によりホース１８の膨張量Ｘを検出して、ステップＳ４０においてＸ≧Ｘｌｉｍであるか否かを判定し、肯定である場合には、ステップＳ４１にすすんで、ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいてアクチュエータ１０の制御すなわち入力電圧を保持し、膨張量Ｘと膨張量Ｘｌｉｍとの差分に基づいてアクチュエータ３４は適宜伸長方向の長さが制御され、否定である場合には、ステップＳ３８に戻る。
【００６９】
本実施例３による車両制動装置３１によれば、液量調整機構３２が構成する調整手段によりホース１８内の制御油圧の作動液の液量すなわち体積を一定なものとし、ホース１８内の作動液の充填率を一定に保ち、ホース１８の剛性を高めて、振動しにくくすることができ、ブレーキ振動を抑制し低減することができる。
【００７０】
さらに、ホース１８の膨張率Ｘと制動時の膨張率Ｘｌｉｍを検出して、膨張率Ｘが制動時の膨張率Ｘｌｉｍに合致するように制御しているので、ホース１８の剛性を高めて、振動しにくくすることができ、ブレーキ振動を抑制し低減することができる。
【００７１】
また、図１１に示したフローチャートのステップＳ３３において、ストロークセンサ３の検出したストロークＳを加味した上で、制動時であるか否かの判定を行っているので、路面外乱による脈動が制御油圧を発生させる作動油に発生している場合において、ステップＳ３２における判定が肯定となった場合に、ステップＳ３４が、脈動により誤って実行されてしまうことを防止して、脈動による誤作動を防止することができる。
【００７２】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、車両制動装置に関するものであり、より効果的にブレーキ振動を低減することができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る車両制動装置の一実施形態の制御系統を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車両制動装置の一実施形態の制御系統を示すブロック図である。
【図３】本発明による車両制動装置の制御内容を示すフローである。
【図４】本発明による車両制動装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明による車両制動装置の適用対象となるブレーキ振動の要因解析を示すチャートである。
【図６】本発明による車両制動装置の作用効果を示す模式図である。
【図７】本発明に係る車両制動装置の一実施形態を示す模式図である。
【図８】本発明による車両制動装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る車両制動装置の一実施形態を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る車両制動装置の一実施形態の一部を拡大して示す模式図である。
【図１１】本発明による車両制動装置の制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１ 車両制動装置
２ ブレーキペダル
３ ストロークセンサ
４ バキュームブースタ
５ マスターシリンダ
６ リザーバ
７ 制御油圧センサ
８ 車輪速センサ
９ ブレーキＥＣＵ
９ａ 制御手段
９ｂ 制御油圧検出手段
９ｃ 操作量検出手段
９ｄ 算出手段
１０ アクチュエータ
１１ 保持弁
１２ 保持弁
１３ 減圧弁
１４ 減圧弁
１５ リザーバ
１６ ホイールシリンダ
１７ ホイールシリンダ
２１ 車両制動装置
１８ ホース
１９ 電磁弁
３１ 車両制動装置
３２ 液量調整機構
３３ 膨張検出装置
３４ 圧電素子等のアクチュエータ
３５ シール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペダルの操作量に基づく踏力ブレーキと、その他のパラメータに基づくブレーキとを組み合わせて車両の制動を行う車両制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から車両における車両制動装置としては、ペダルの操作量に基づいてマスターシリンダで基礎油圧から操作油圧を発生して、この操作油圧から制御油圧を発生させて、各車輪に備えられたディスクブレーキに制御油圧を供給して、ディスクブレーキが備えるシリンダ及びピストンにより構成される液室に制御油圧が供給されて、ピストンが制御油圧に基づいてシリンダから押し出される動作によりブレーキパッドがディスクロータに押し付けられることにより、車両の制動が行われている。このような、車両制動装置として、例えば特許文献１に記載されているようなものがある。
【特許文献１】特開２００４−１１４７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような特許文献１に示す車両制動装置においては、ブレーキ振動が問題となる。このブレーキ振動は主としてディスクロータが一回転中に発生するトルク変動によって発生する。トルク変動の発生要因は種々のものがあるが、路面外乱によりペダルに作用する踏力変動や、制御油圧が変動することに起因するトルク変動がその主たる発生要因であるが、これらに対する対策は従来あまりなされておらず、ブレーキ振動をより効果的に低減できていないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑み、より効果的にブレーキ振動を低減することができる車両制動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の問題を解決するため、本発明による車両制動装置は、
ペダルの操作量に応じて基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダと、
前記操作油圧に基づいて制御油圧を発生する制御手段と、
前記制御油圧を検出する制御油圧検出手段と、
前記操作量を検出する操作量検出手段と、
所定周期間内の前記制御油圧又は前記操作量の平均値を算出する算出手段と、
を備えるとともに、
前記制御手段が前記平均値に基づいて前記制御油圧を発生することを特徴とする。
【０００６】
なお前記ペダルとはブレーキペダルを指し、前記操作量とはストロークセンサにより検出したストロークセンサ値であってもよいし、前記ブレーキペダルの踏面又はアームに接触式のタッチセンサ、応力感知式のセンサ、光学式の赤外線センサを設けて検出した検出値であってもよい。
【０００７】
また、前記制御手段、前記制御油圧検出手段、前記操作量検出手段、前記算出手段は例えばブレーキＥＣＵ（Electronic Control Unit）により適宜構成することができる。前記所定周期とは、ブレーキＥＣＵのサンプリング周期の整数倍である。
【０００８】
本発明による車両制動装置によれば、
ブレーキ状態量である、前記操作量又は前記制御油圧を検出して、何れか一方の所定周期間における前記平均値を前記算出手段が算出して、前記制御手段が前記制御油圧を所定周期間における前記平均値となるように制御することができるので、路面外乱により発生する前記ペダルに入力される踏力の変動や、前記制御油圧の変動に起因する、制動のトルク変動を抑制して、ブレーキ振動を低減することができる。
【０００９】
なお、前記操作量又は前記制御油圧の変動が、前記路面外乱による高周波のものでない場合には、前記算出手段が前記平均値を算出しないようにすること、前記操作量又は前記制御油圧の前記所定周期間における最大値と最小値の差が制御閾値以下である場合に、前記路面外乱によるものであると判定して、前記算出手段が前記平均値を算出することは適宜実行することができる。
【００１０】
ここで、前記車両制動装置において、
車輪毎のホイールシリンダと前記ホイールシリンダに前記制御油圧を供給する油圧配管を含み、
前記ホイールシリンダと前記油圧配管との間に電磁弁を備えるとともに、
前記制御手段が、前記制御油圧が制動閾値未満である場合に、前記電磁弁を閉とし、前記油圧配管に前記制御油圧を供給する、
ことを特徴とすることが好ましい。
【００１１】
なお、前記油圧配管はホースであってもよい。
【００１２】
つまり、前記制御手段により前記制御油圧が前記油圧配管に供給されない場合においては、前記油圧配管に作動液が充填されておらず、剛性が小さくなり振動しやすくなる結果、車体やブレーキ部品との位相差が発生して、作動液に脈動が発生することとなるが、本発明の前記車両制動装置によれば、前記制御油圧が前記制動閾値未満であって、非制動時である場合においても、前記制御手段の制御に基づいて、前記電磁弁を閉として各車輪のホイールシリンダに前記制御油圧の作動液が供給されないことを担保した上で、前記油圧配管に前記制御油圧の作動液を供給して、前記油圧配管に作動液を充填して剛性を高めて、振動しにくくすることができ、これによってもブレーキ振動を抑制し低減することができる。
【００１３】
さらに、前記車両制動装置において、
前記油圧配管内の前記制御油圧の作動液の液量を調節する調節手段を備え、
前記制御油圧が制動閾値未満である場合に、前記調整手段が前記液量を一定とすること、
を特徴とすることが好ましい。
【００１４】
前記車両制動装置によれば、前記調整手段により前記油圧配管内の前記制御油圧の作動液の液量すなわち体積を一定なものとし、前記油圧配管内の前記作動液の充填率を一定に保ち、前記油圧配管すなわちホースの剛性を高めて、振動しにくくすることができ、ブレーキ振動を抑制し低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、より効果的にブレーキ振動を低減することができる車両制動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明に係る車両制動装置の一実施形態を示すブロック図である。また図２は、本発明に係わる車両制動装置の一実施形態を油圧配管について主として示す模式図である。
【００１８】
図１に示すように車両制動装置１は、ブレーキペダル２と、ブレーキペダル２に設けられてブレーキペダル２のストローク値を検出するストロークセンサ３を備え、さらに、図２に示すように、ブレーキペダル２に運転者により入力された踏力を倍力する、エンジンの負圧を利用して負圧を生成する負圧生成パイプに連通されたバキュームブースタ４と、その倍力された踏力により基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダ５と、基礎油圧を貯留するリザーバ６と、制御油圧を検出する制御油圧センサ７と、車輪速センサ８と、ブレーキＥＣＵ９（Brake Electronic Control Unit）と、アクチュエータ１０とから構成される。
【００１９】
車輪速センサ８は前後左右（ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ）の車輪に対応させて四箇所設けられてそれぞれの車輪速を検出して、検出結果をブレーキＥＣＵ９に出力するものである。
【００２０】
アクチュエータ１０の油圧配管の入口には、操作油圧又は基礎油圧が供給される。アクチュエータ１０は、ＦＲ系統とＦＬ系統が備えられる。ＦＲ系統は例えば右前輪ＦＲと左後輪ＲＬを油圧制動し、ＦＬ系統は左前輪ＦＬと右後輪ＲＲを油圧制動するものであって、両者の構成は同一であるため、ＦＲ系統のみを図１において図示して説明する。
【００２１】
アクチュエータ１０は油圧配管と、保持弁１１と、保持弁１２と、減圧弁１３と、減圧弁１４と、リザーバ１５とを備えて構成される。
【００２２】
油圧配管は入口から下流側に向けて分岐点Ａにおいてまず分岐され、マスターシリンダ５内の操作油圧又は基礎油圧（運転者がペダル２に踏力を付与しない場合は操作油圧＝基礎油圧）を下流側に供給する。
【００２３】
油圧配管の分岐点Ａから左側に分岐した後の下流側には分岐点Ｂが設けられて、分岐点Ｂの下流側の一方には右前輪ＦＲ用の保持弁１１が、他方には左後輪ＲＬ用の保持弁１２が設けられる。一方、分岐点Ａから右側に分岐した油圧配管はリザーバ１５に連通される。
【００２４】
保持弁１１の下流側には分岐点Ｃが設けられ分岐点Ｃの下流側の一方の油圧配管には右前輪ＦＲのホイールシリンダ１６が連通され、他方の配管の分岐点Ｃの下流は減圧弁１３を介してリザーバ１５に連通される。
【００２５】
同様に、保持弁１２の下流側には分岐点Ｄが設けられ分岐点Ｄの下流側の一方の油圧配管には左後輪ＲＬのホイールシリンダ１７が連通され、他方の配管の分岐点Ｄの下流は減圧弁１４を介してリザーバ１５に連通される。保持弁１１及び保持弁１２は操作油圧を供給油圧としてホイールシリンダ１６、１７に供給する。
【００２６】
分岐点Ｃとホイールシリンダ１６との間の油圧配管、分岐点Ｄとホイールシリンダ１７との間の油圧配管には制御油圧センサ７がそれぞれ設けられる。
【００２７】
ブレーキＥＣＵ９は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであって、制御手段９ａ、制御油圧検出手段９ｂ、操作量検出手段９ｃ、算出手段９ｄを構成するものである。
【００２８】
ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａは、図１に示すストロークセンサ３の検出したストロークセンサ値に基づき、アクチュエータ１０が含む保持弁１１、１２及び減圧弁１３、１４を適宜制御して制御油圧をホイールシリンダ１６、１７に供給して油圧制動を行う。
【００２９】
ブレーキＥＣＵ９の制御油圧検出手段９ｂは、制御油圧検出センサ７から四つの車輪のホイールシリンダ１６、１７における制御油圧センサ値Ｐを取得する。ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは、所定周期間ｎにおける制御油圧センサ値Ｐｎの最大値Ｐｎｍａｘと最小値Ｐｍｍｉｎの差が制御閾値Ｐｌｉｍ以下であり、制御油圧センサ値Ｐｎの変動の周波数ｆを検出して、周波数ｆがノイズであるおそれの高い１００Ｈｚ以上の周波数より小さいつまり１００Ｈｚ未満であれば、制御油圧を保持する油圧保持が実行されている場合であり、路面外乱による制御油圧センサ値Ｐｎの変動が発生していると判定する。
【００３０】
ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは、上述した判定が工程である場合に、所定周期間ｎにおける制御油圧センサ値Ｐｎの平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）を算出し、ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａは、アクチュエータ１０の含む保持弁１１、１２及び減圧弁１３、１４を適宜制御して、制御油圧が平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）となるように制御する。
【００３１】
さらに、ブレーキＥＣＵ９の操作量検出手段９ｃは、ストロークセンサ３の検出したストロークセンサ値を検出する。ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａは、転動輪の車輪速センサ８の検出した車輪速の平均値を求めて車速Ｖを演算し、それぞれの車速Ｖから車輪速を減じた値を車速Ｖで除してスリップ率を求め、制御手段９ａによる制動が行われて、ある車輪のスリップ率が目標スリップ率より大きくなる場合には、該当する車輪に対応する減圧弁１３又は１４を適宜開とする制御をしてホイールシリンダ１６又は１７の内部のホイールシリンダ圧を減圧して、ロックを抑制するＡＢＳ制御を行う。
【００３２】
以下、本実施例１の車両制動装置１の制御内容を、フローとフローチャートを用いて説明する。図３は、本発明による車両制動装置１の制御の流れを示すフローであり、図４は本発明による車両制動装置の制御内容を示すフローチャートである。
【００３３】
図３に示す、ステップＣ１において、ブレーキ状態量として、制御油圧Ｐ、ストロークセンサ値を検出する。本実施例では踏力Ｆは検出していないが、適宜の手段により踏力Ｆも加えて検出してもよい。つづいて、ステップＣ２において、本実施例における制御開始判定を、制御油圧、踏力、ストロークに基づいて行い、ステップＣ３において、ノイズ判定、制御油圧センサ値Ｐｎの平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）を演算する処理を行い、ステップＣ４において、ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａが、制御油圧、踏力、ストロークのいずれか、ここでは制御油圧を平均値ＡＶＥ（Ｐ）に基づいて行い、ステップＣ５において、制御を終了する判定を行う。
【００３４】
図４に示すステップＳ１において、ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは、車輪速センサ８から転動輪の車輪速を検出して平均して車速Ｖを検出し、ステップＳ２において、車速Ｖがゼロより大きいか否かを判定し、肯定である場合にはステップＳ３にすすみ、否定である場合には、ステップＳ１に戻る。
【００３５】
ステップＳ３において、ブレーキＥＣＵ９の制御油圧検出手段９ｂは、所定周期間ｎの開始時間ｔｎと終了時間ｔｎ＋１間のブレーキ状態量として、制御油圧センサ値Ｐｎを計測し検出する。ステップＳ４において、ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは、計測した制御油圧センサ値Ｐｎの周波数分析を行って周波数ｆを求める。
【００３６】
ステップＳ５において、ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは所定周期間ｎにおける制御油圧センサ値Ｐｎの最大値Ｐｎｍａｘと最小値Ｐｎｍｉｎを記録して、ステップＳ６において周波数ｆが１００Ｈｚ未満であるか否かを判定し、肯定である場合には路面外乱による変動であると判定してステップＳ７にすすみ、否定である場合にはノイズであると判定して、ステップＳ３の手前に戻る。
【００３７】
ステップＳ７において、ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは、最大値Ｐｎｍａｘと最小値Ｐｎｍｉｎの差の絶対値が制御閾値Ｐｌｉｍ＝０．１５ＭＰａ以下であるか否かを判定し、肯定である場合にはステップＳ８にすすみ、否定である場合には、ステップＳ１に戻る。
【００３８】
ステップＳ８において、ブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄは、開始時間ｔｎから終了時間ｔｎ＋１までの所定周期間ｎにおける制御油圧センサ値Ｐｎの平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）を所定周期間ｎ中に取得して合計した制御油圧センサ値Ｐｎの合計値ΣＰｎを所定周期間ｎにおけるサンプリング数ｍにより除して求め、ステップＳ９において、ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａは制御油圧が平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）となるようにアクチュエータ１０を適宜制御する。
【００３９】
つづいて、ステップＳ１０において車両の減速を車速Ｖの変化により検出して、ステップＳ１１において、次の所定周期間ｎ＋１における開始時間ｔｎ＋１から終了時間ｔｎ＋２までのブレーキ状態量として、制御油圧センサ値Ｐｎ＋１を計測し検出し、ステップＳ１２において、所定周期間ｎ＋１における最大値Ｐｎ＋１ｍａｘと最小値Ｐｎ＋１ｍｉｎとの差の絶対値が制御閾値Ｐｌｉｍ以下であるか否かを判定し、肯定である場合にはステップＳ１０に戻り、否定である場合にはステップＳ１３にすすんで、制御を終了する。
【００４０】
なお、車両制動装置１において踏力ΔＦ、制御油圧ΔＰの入力変動を発生させる要因は、図５に示すようなものとなる。図５はブレーキ振動の発生要因となるトルク変動すなわち入力変動の発生要因Ｆ１の解析結果を示す模式図である。
【００４１】
まず、Ｆ２に示すように、ホイールシリンダ１６、１７を構成するシリンダとピストンの内部の作動液つまりはオイル量が変化することに起因し、Ｆ３に示すように、制動中において、走行路面の凹凸等の外乱によって、ドライバーのブレーキ操作が変動することに起因する。
【００４２】
なお、Ｆ４に示すようにブレーキペダル２のペダルストロークの変化に対する踏力Ｆひいては制御油圧Ｐの感度が良すぎることも要因として挙げられるが、この要因に対して感度を鈍くする等の対策を行うと、初期の制動の効きやフィーリングの悪化を招くため、対策を行うメリットは薄い。
【００４３】
さらに、Ｆ５に示すように路面等からの外乱からの入力に対する油圧配管やホイールシリンダ１６、１７、図示しないブレーキディスク、パッド、ホイールシリンダ１７、１８を保持するキャリパ等のブレーキ装置を構成する部品等が揺すられて、内部のオイルが脈動することも要因として挙げられる。
【００４４】
また、Ｆ６に示すように、シリンダやピストンが変形して作動油としてのオイルの消費液量が変化することも要因としてあげられるが、シリンダ変形を抑制する対策として、例えば、シリンダに爪付根部をロータ側に段差として付与すると、その背反として制動時の鳴きが大きくなり、同じくシリンダ変形を抑制する対策として、キャリパトルク受け部付根部ロータ側に段差を追加すると、これも背反として、鳴きの発生やフィーリングの悪化を招くこととなり、対策を行うメリットが薄い。
【００４５】
さらに、ピストン変形に対して対策を行うことは、常用的な踏力は２００Ｎ以下であり、制御油圧も４．０ＭＰａ以下であることを鑑みれば、ピストンの変形は考えにくく考慮に入れる必要はない。
【００４６】
また、Ｆ７に示すように、ロータの摺動面が波状になっていることについては、ロータの周方向における肉厚差Δｔが存在することが考えられるが、これに対する対策は従来技術においてもなされている。
【００４７】
そこで、以上述べた制御内容により実現される本実施例１の車両制動装置１においては、図５において示した要因のうち、Ｆ３とＦ５を主に抑制することを技術思想としている。
【００４８】
さらに、本実施例１の車両制動装置１における制御事例と作用効果について図６を用いて説明する。図６は本発明に係わる車両制動装置における制御結果を示す模式図である。図６中横軸は時間を示し、横軸は破線毎に所定周期間を区分して示す。縦軸上段は制御油圧センサ値Ｐを示し、縦軸下段は車速Ｖを示す。
【００４９】
開始時間ｔｎから終了時間ｔｎ＋１までの所定周期間ｎにおいては、制御油圧センサ値Ｐｎの最大値Ｐｎｍａｘと最小値Ｐｎｍｉｎとの差が制御閾値Ｐｌｉｍ以上であり、通常の制動であると判定し、本実施例１のブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄによる平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）演算と、制御手段９ａによる制御油圧を平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）とする補正制御は行わない。
【００５０】
開始時間ｔｎ＋１から終了時間ｔｎ＋２までは、制御油圧センサ値Ｐｎ＋１の最大値Ｐｎ＋１ｍａｘと最小値Ｐｎ＋１ｍｉｎとの差が制御閾値Ｐｌｉｍ以下であり、油圧保持中であって制御油圧センサ値Ｐｎ＋１の変動は、路面外乱によるものと判定し、本実施例１による平均値演算と制御油圧補正制御を実行する。
【００５１】
開始時間ｔｎ＋３以降においては車速Ｖがゼロであって、車両は走行していないため、本実施例１による平均値演算と制御油圧補正制御は実行せず補正制御を解除する。
【００５２】
このように、以上述べた制御内容により実現される本実施例１の車両制動装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。つまり、ブレーキ状態量である制御油圧としての制御油圧センサ値Ｐを検出して、所定周期間ｎにおける平均値ＡＶＥ（Ｐ）をブレーキＥＣＵ９の算出手段９ｄが算出して、制御手段９ａが制御油圧を所定周期間ｎにおける平均値ＡＶＥ（Ｐｎ）となるように制御することができるので、路面外乱により発生する制御油圧の変動に起因する、制動のトルク変動を抑制して、ブレーキ振動を低減することができる。
【００５３】
上述した実施例１の車両制動装置１においては、さらに、ホイールシリンダ１６、１７の手前の油圧配管を構成するホースに電磁弁と液量調節機構を追加することもできる。以下それについての実施例２について述べる。
【実施例２】
【００５４】
図７は、本発明に係る車両制動装置の一実施形態を示すブロック図である。また図８は、本発明に係わる車両制動装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【００５５】
本実施例２による車両制動装置２１は、図１及び図２に示したような実施例１の車両制動装置１が含む構成要素に加えて、図２において分岐点Ｃからホイールシリンダ１６の間の油圧配管と、分岐点Ｄからホイールシリンダ１７の間の油圧配管を構成するホース１８と、ホイールシリンダ１６、１７の間にアクチュエータ１０の一部として電磁弁１９を配設して、ホース１８とホイールシリンダ１６、１７との間を連通遮断可能として、ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいて、制御油圧検出手段９ｂが検出した制御油圧センサ値Ｐが制動閾値未満でゼロとみなせる場合以外において、電磁弁１９を閉とし、制御油圧を有する作動液をホース１８に充填することとしている。
【００５６】
本実施例２による車両制動装置２１の制御内容は以下に示すようなものとなる。つまり、図８に示すように、ステップＳ２１において、ブレーキＥＣＵ９の制御油圧検出手段９ｂが検出した制御油圧センサ値Ｐ＞０か否かを判定し、肯定である場合にはステップＳ２２に進み、電磁弁１９をブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいて開とし、否定である場合には、ステップＳ２５に進んで、電磁弁１９をブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいて閉とする。
【００５７】
ステップＳ２２の処理を終了した後において、ステップＳ２３において、アクチュエータ１０の含む保持弁１１、１２と減圧弁１３、１４が制御手段９ａにより適宜制御され、制動が実行されて、ステップＳ２４において、電磁弁１９は引き続き開とされる。
【００５８】
ステップＳ２５の処理が終了した後においては、ステップＳ２６において、アクチュエータ１０が制御手段９ａにより適宜制御されて、ホース１８に制御油圧である作動油が充填される。
【００５９】
すなわち、制御油圧がホース１８に供給されない場合においては、ホース１８に作動液が充填されていないために、ホース１８全体としての剛性が小さくなって路面外乱に起因して振動が発生しやすくなることにより、ホース１８と車体やブレーキ部品との位相差が発生して、作動液に脈動が発生することとなるが、本実施例２による車両制動装置２１によれば、以下のような作用効果に基づいてこの脈動を防止することができる。
【００６０】
つまり、本実施例２の車両制動装置２１によれば、制御油圧センサ値Ｐが制動閾値未満であり非制動時である場合においても、ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいて、電磁弁１９を閉として各車輪のホイールシリンダ１６、１７に制御油圧である作動液が供給しないこととして、ホース１８に制御油圧の作動液を供給して、ホース１８に作動液を充填して剛性を高めて振動しにくくすることができ、これによりブレーキ振動を抑制し低減することができる。
【００６１】
上述した実施例２の車両制動装置２１において、さらに、ホイールシリンダ１６、１７の手前の油圧配管を構成するホース１８に液量調節機構を追加することもできる。以下それについての実施例３について述べる。
【実施例３】
【００６２】
図９は、本発明に係る車両制動装置の一実施形態を示すブロック図である。また図１０は、本発明に係わる車両制動装置の一実施形態を油圧配管について主として示す模式図である。また図１１は、本発明に係わる車両制動装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【００６３】
本実施例３による車両制動装置３１は、実施例２に示した電磁弁１９と、図１及び図２に示したような車両制動装置１が含む構成要素に加えて、電磁弁１９とホース１８との間に液量調整機構３２を設け、ホース１８の液量調整機構３２に隣接する表面に膨張検出装置３３と設けて、構成される。
【００６４】
液量調節機構３２は、例えば図１０に示すようなものであり、電磁弁１９の備える作動油の流路と、ホース１８とを連通する流路を備えて、流路から側方につまりホース１８の径方向外側に画成された小部屋すなわち液室を備えて、液室のホース１８と反対側にホース１８の径方向に伸縮方向を有する圧電素子等のアクチュエータ３４を備えて、アクチュエータ３４のホース１８側の面に、液室の側面と液密に接触する気密性のあるシール３５を接着して形成される。膨張検出装置３３は通常の歪みゲージをホース１８の表面に貼付されて膨張量Ｘを検出しその出力端子はブレーキＥＣＵ９に接続され、アクチュエータ３４の伸縮方向の長さはブレーキＥＣＵ９により膨張量Ｘに基づいて適宜制御される。
【００６５】
本実施例３による車両制動装置３１の制御内容は以下に示すようなものとなる。つまり、図１１に示すように、ステップＳ３１において、ブレーキＥＣＵ９の制御油圧検出手段９ｂが膨張検出装置３３に出力に基づいて制動時のホース１８の膨張量Ｘｌｉｍを検出し、制御油圧センサ値Ｐを検出する。
【００６６】
ステップＳ３２において、制御油圧検出手段９ｂは、制御油圧センサ値Ｐ＞０か否かを判定し、肯定である場合にはステップＳ３３に進み、ブレーキＥＣＵ９の操作量検出手段９ｃはストロークセンサ３の出力に基づいてストロークＳを検出し、ストロークＳ＞０であるか否かを判定し、肯定である場合には、ステップＳ３４にすすんで、電磁弁１９をブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいて開とし、否定である場合には、ステップＳ３７にすすむ。ステップＳ３７においては、電磁弁１９をブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいて閉とする。
【００６７】
ステップＳ３４の処理を終了した後において、ステップＳ３５において、アクチュエータ１０の含む保持弁１１、１２と減圧弁１３、１４が制御手段９ａにより適宜制御され、制動が実行され、ステップＳ３６において、電磁弁１９は引き続き開とされる。
【００６８】
ステップＳ３８の処理が終了した後においては、ステップＳ３８において、アクチュエータ１０が制御手段９ａにより適宜制御されて、ホース１８に制御油圧である作動油が充填される。さらに、ステップＳ３９において、ブレーキＥＣＵ９の制御油圧検出手段９ｂは膨張検出装置３３によりホース１８の膨張量Ｘを検出して、ステップＳ４０においてＸ≧Ｘｌｉｍであるか否かを判定し、肯定である場合には、ステップＳ４１にすすんで、ブレーキＥＣＵ９の制御手段９ａの制御に基づいてアクチュエータ１０の制御すなわち入力電圧を保持し、膨張量Ｘと膨張量Ｘｌｉｍとの差分に基づいてアクチュエータ３４は適宜伸長方向の長さが制御され、否定である場合には、ステップＳ３８に戻る。
【００６９】
本実施例３による車両制動装置３１によれば、液量調整機構３２が構成する調整手段によりホース１８内の制御油圧の作動液の液量すなわち体積を一定なものとし、ホース１８内の作動液の充填率を一定に保ち、ホース１８の剛性を高めて、振動しにくくすることができ、ブレーキ振動を抑制し低減することができる。
【００７０】
さらに、ホース１８の膨張率Ｘと制動時の膨張率Ｘｌｉｍを検出して、膨張率Ｘが制動時の膨張率Ｘｌｉｍに合致するように制御しているので、ホース１８の剛性を高めて、振動しにくくすることができ、ブレーキ振動を抑制し低減することができる。
【００７１】
また、図１１に示したフローチャートのステップＳ３３において、ストロークセンサ３の検出したストロークＳを加味した上で、制動時であるか否かの判定を行っているので、路面外乱による脈動が制御油圧を発生させる作動油に発生している場合において、ステップＳ３２における判定が肯定となった場合に、ステップＳ３４が、脈動により誤って実行されてしまうことを防止して、脈動による誤作動を防止することができる。
【００７２】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、車両制動装置に関するものであり、より効果的にブレーキ振動を低減することができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る車両制動装置の一実施形態の制御系統を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車両制動装置の一実施形態の制御系統を示すブロック図である。
【図３】本発明による車両制動装置の制御内容を示すフローである。
【図４】本発明による車両制動装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明による車両制動装置の適用対象となるブレーキ振動の要因解析を示すチャートである。
【図６】本発明による車両制動装置の作用効果を示す模式図である。
【図７】本発明に係る車両制動装置の一実施形態を示す模式図である。
【図８】本発明による車両制動装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る車両制動装置の一実施形態を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る車両制動装置の一実施形態の一部を拡大して示す模式図である。
【図１１】本発明による車両制動装置の制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１ 車両制動装置
２ ブレーキペダル
３ ストロークセンサ
４ バキュームブースタ
５ マスターシリンダ
６ リザーバ
７ 制御油圧センサ
８ 車輪速センサ
９ ブレーキＥＣＵ
９ａ 制御手段
９ｂ 制御油圧検出手段
９ｃ 操作量検出手段
９ｄ 算出手段
１０ アクチュエータ
１１ 保持弁
１２ 保持弁
１３ 減圧弁
１４ 減圧弁
１５ リザーバ
１６ ホイールシリンダ
１７ ホイールシリンダ
２１ 車両制動装置
１８ ホース
１９ 電磁弁
３１ 車両制動装置
３２ 液量調整機構
３３ 膨張検出装置
３４ 圧電素子等のアクチュエータ
３５ シール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペダルの操作量に応じて基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダと、前記操作油圧に基づいて制御油圧を発生する制御手段と、前記制御油圧を検出する制御油圧検出手段と、前記操作量を検出する操作量検出手段と、所定周期間内の前記制御油圧又は前記操作量の平均値を算出する算出手段とを備えるとともに、前記制御手段が前記平均値に基づいて前記制御油圧を発生することを特徴とする車両制動装置。
【請求項２】
車輪毎のホイールシリンダと前記ホイールシリンダに前記制御油圧を供給する油圧配管を含み、前記ホイールシリンダと前記油圧配管との間に電磁弁を備えるとともに、前記制御手段が、前記制御油圧が制動閾値未満である場合に、前記電磁弁を閉とし、前記油圧配管に前記制御油圧を供給することを特徴とする請求項１に記載の車両制動装置。
【請求項３】
前記油圧配管内の前記制御油圧の作動液の液量を調節する調節手段を備え、前記制御油圧が制動閾値未満である場合に、前記調整手段が前記液量を一定とすることを特徴とする請求項２に記載の車両制動装置。
【請求項１】
ペダルの操作量に応じて基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダと、前記操作油圧に基づいて制御油圧を発生する制御手段と、前記制御油圧を検出する制御油圧検出手段と、前記操作量を検出する操作量検出手段と、所定周期間内の前記制御油圧又は前記操作量の平均値を算出する算出手段とを備えるとともに、前記制御手段が前記平均値に基づいて前記制御油圧を発生することを特徴とする車両制動装置。
【請求項２】
車輪毎のホイールシリンダと前記ホイールシリンダに前記制御油圧を供給する油圧配管を含み、前記ホイールシリンダと前記油圧配管との間に電磁弁を備えるとともに、前記制御手段が、前記制御油圧が制動閾値未満である場合に、前記電磁弁を閉とし、前記油圧配管に前記制御油圧を供給することを特徴とする請求項１に記載の車両制動装置。
【請求項３】
前記油圧配管内の前記制御油圧の作動液の液量を調節する調節手段を備え、前記制御油圧が制動閾値未満である場合に、前記調整手段が前記液量を一定とすることを特徴とする請求項２に記載の車両制動装置。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１４３５４５（Ｐ２０１０−１４３５４５Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２６２６２（Ｐ２００８−３２６２６２）
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]