(57)【要約】【課題】  ブレーキ制動力を適正に維持しつつグローン音を低減する。【解決手段】  ブレーキＥＣＵは、ブレーキ圧が作用している状況で（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、かつ、車速ｖxが所定車速ｖref以下である場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）に、キャリパ加速度センサ５０によって検出されたキャリパ加速度αcを積分してキャリパ速度ｖcを算出する（Ｓ１５）。ブレーキＥＣＵは、キャリパ速度ｖcがグローン音の振動周波数域で振動している場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）には、油圧調整値Ｗｄを演算する（Ｓ１７）。この油圧調整値Ｗdは、キャリパ速度ｖcに係数Ｋ１を乗算した値に設定される（Ｗd＝Ｋ１・ｖc）。ブレーキＥＣＵは、要求制動力に応じた目標油圧Ｗreqに油圧調整値Ｗｄを加算して、最終的な目標油圧Ｗ*を決定する。【選択図】  図３
2019107940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリープ走行可能な車両に適用される車両のブレーキ制御装置において、
車輪を回転可能に支持する車輪支持部材に固定され、車輪とともに回転するディスクロータにブレーキパッドを押圧することにより制動力を発生させるブレーキキャリパと、
前記ブレーキキャリパが前記車輪の回転中心軸回りに移動する速度に関連する情報、あるいは、前記車輪のトルクに関連する情報を、グローン音関連情報として取得する情報取得手段と、
前記グローン音関連情報に基づいて、前記ブレーキキャリパがグローン音の振動周波数域で振動している状況である特定状況を検出する特定状況検出手段と、
車速がグローン音の発生する速度域である所定車速以下であり、かつ、前記特定状況が検出されている場合、前記グローン音関連情報に基づいて、前記ブレーキキャリパが前記車輪の回転中心軸回りに移動する速度に比例した大きさの調整量、あるいは、前記車輪のトルクの単位時間当たりの変化量に比例した大きさの調整量を演算する調整量演算手段と、
前記ブレーキパッドが前記ディスクロータを押圧する押圧力を、前記調整量にて調整する押圧力調整手段と
を備えた車両のブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリープグローン音の発生を低減する車両のブレーキ制御装置に関する。
【０００２】
従来から、クリープグローン音の発生を低減する車両のブレーキ制御装置が知られている。クリープグローン音は、車両がクリープ走行している状態から低いブレーキ力を加えたとき、あるいは、車両が停止している制動停止状態からブレーキペダルを緩めてクリープ走行状態に移行する過程において発生する異音である。こうしたクリープグローン音の発生を低減する技術は、例えば、特許文献１にて提案されている。
【０００３】
特許文献１に提案された制動力制御装置は、車両が制動停止状態からクリープ走行状態へ移行したときに、ブレーキの制動圧を瞬間的に低下させてクリープグローン音の低減を図る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３５３０２号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に提案された制動力制御装置は、ブレーキの制動圧を急激に低下させるため、ブレーキ制動力が必要以上に低下してドライバーに違和感を与えるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ブレーキ制動力を適正に維持しつつグローン音を低減することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の車両のブレーキ制御装置の特徴は、
クリープ走行可能な車両に適用される車両のブレーキ制御装置において、
車輪を回転可能に支持する車輪支持部材（１０）に固定され、車輪とともに回転するディスクロータ（４０）にブレーキパッド（３１）を押圧することにより制動力を発生させるブレーキキャリパ（３０）と、
前記ブレーキキャリパが前記車輪の回転中心軸回りに移動する速度に関連する情報、あるいは、前記車輪のトルクに関連する情報を、グローン音関連情報として取得する情報取得手段（１００，Ｓ１１，Ｓ２１）と、
前記グローン音関連情報に基づいて、前記ブレーキキャリパがグローン音の振動周波数域で振動している状況である特定状況を検出する特定状況検出手段（１００，Ｓ１６，Ｓ２２）と、
車速がグローン音の発生する速度域である所定車速以下であり（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、かつ、前記特定状況が検出されている場合（Ｓ１６，Ｓ２２：Ｙｅｓ）、前記グローン音関連情報に基づいて、前記ブレーキキャリパが前記車輪の回転中心軸回りに移動する速度に比例した大きさの調整量、あるいは、前記車輪のトルクの単位時間当たりの変化量に比例した大きさの調整量を演算する調整量演算手段（１００，Ｓ１７，Ｓ２４）と、
前記ブレーキパッドが前記ディスクロータを押圧する押圧力を、前記調整量にて調整する押圧力調整手段（１００，Ｓ１８）と
を備えたことにある。
【０００８】
本発明の車両のブレーキ制御装置は、クリープ走行可能な車両に適用される。ブレーキ制御装置は、ブレーキキャリパを備えている。ブレーキキャリパは、車輪を回転可能に支持する車輪支持部材に固定され、車輪とともに回転するディスクロータにブレーキパッドを押圧することにより制動力を発生させる。例えば、車輪支持部材は、操舵輪を支持するナックル、あるいは、非操舵輪を支持するキャリアである。例えば、ブレーキキャリパは、油圧によってブレーキパッドを押圧する形式のものでもよいし、電動アクチュエータ（例えば、電動モータ）の駆動力によってブレーキパッドを押圧する形式のものでもよい。ディスクロータにブレーキパッドを押圧することによって車輪に制動力が発生する。
【０００９】
クリープ走行可能な車両においては、クリープグローン音（以下、グローン音と呼ぶ）が発生する。グローン音は、ブレーキパッドとディスクロータとの間に生じるスティック・スリップ現象の一つである。スティック・スリップ現象とは、静止摩擦力が作用するスティック（固着）状態と動摩擦力が作用するスリップ（滑り）状態とが、接触面において交互に繰り返し現れる振動現象をいう。
【００１０】
ディスクブレーキの場合、ディスクロータとブレーキパッドとの接触面において、スティック状態とスリップ状態とが交互に繰り返され、これにより、ディスクロータとブレーキパッドとのあいだの摩擦力が変動する。この摩擦力の変動が、振動入力（起振力）となる。
【００１１】
本発明の車両のブレーキ制御装置は、スティック・スリップ現象をとらえてグローン音の発生を低減する。そのようにするために、車両のブレーキ制御装置は、情報取得手段と、特定状況検出手段と、調整量演算手段と、押圧力調整手段とを備えている。
【００１２】
ディスクロータとブレーキパッドとの接触面において、スティック状態とスリップ状態とが交互に繰り返されると、それに同期して、ディスクロータとブレーキパッドとのあいだの摩擦力が変動する。ブレーキキャリパは、車輪支持部材に固定されているため、ディスクロータとブレーキパッドとの接触面における摩擦力が変動すると、ディスクロータからブレーキキャリパを介して車輪支持部材に入力される荷重（ディスクロータが回転する方向に働く荷重）も変動する。従って、車輪支持部材は、摩擦力の変動に同期して、車輪の回転中心軸回りに揺動する。これにより、ブレーキキャリパも車輪の回転中心軸回りに揺動する。また、摩擦力の変動に同期して、車輪のトルクも変動する。
【００１３】
そこで、情報取得手段は、ブレーキキャリパが車輪の回転中心軸回りに移動する速度に関連する情報、あるいは、車輪のトルク（ブレーキキャリパが固定されている車輪支持部材によって支持されている車輪のトルク）に関連する情報を、グローン音関連情報として取得する。速度に関連する情報とは、速度を表す情報に限るものでは無く、加速度を表す情報であってもよい。
【００１４】
特定状況検出手段は、グローン音関連情報に基づいて、ブレーキキャリパがグローン音の振動周波数域で振動している状況である特定状況を検出する。グローン音の振動周波数域は、例えば、１００Ｈｚ〜３００Ｈｚである。
【００１５】
調整量演算手段は、車速がグローン音の発生する速度域である所定車速以下であり、かつ、特定状況が検出されている場合、グローン音関連情報に基づいて、ブレーキキャリパが車輪の回転中心軸回りに移動する速度に比例した大きさの調整量、あるいは、車輪のトルクの単位時間当たりの変化量に比例した大きさの調整量を演算する。尚、「車速」は、車体速度であってもよいし、当該車輪の車輪速であってもよい。
【００１６】
押圧力調整手段は、ブレーキパッドがディスクロータを押圧する押圧力を、調整量演算手段によって演算された調整量にて調整する。例えば、ドライバーのブレーキ操作量に応じた要求制動力に基づいて、ブレーキパッドがディスクロータを押圧する押圧力を制御する押圧力制御手段を備え、この押圧力制御手段によって制御される押圧力が調整量で調整（加減算）されるように構成されるとよい。この場合、グローン音が低減される方向に調整量が加減算される。
【００１７】
従って、ブレーキパッドとディスクロータとの間に生じるスティック・スリップ現象を打ち消すようにブレーキパッドの押圧力を制御することができる。この結果、本発明によれば、ブレーキ制動力を適正に維持しつつグローン音を低減することができる。
【００１８】
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る車輪支持装置およびディスクブレーキ装置の正面図である。
【図２】実施形態に係るブレーキ制御装置の概略システム構成図である。
【図３】実施形態に係るグローン音低減制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図４】変形例２に係るグローン音低減制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】変形例３に係るブレーキ制御装置の概略システム構成図である。
【図６】スティック・スリップ現象を説明するためのモデル図である。
【図７】スティック・スリップ現象により摩擦力が変動することを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に係る車両のブレーキ制御装置について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る車両のブレーキ制御装置に適用される車輪支持装置およびディスクブレーキ装置の正面図である。このブレーキ制御装置が設けられる車両は、クリープ走行可能な車両である。図１において、左側が車両の前方側を表す。従って、この図は、右前輪に係るものである。尚、ディスクブレーキ装置に関しては、左右前後輪ともに、基本的な構成は共通している。本実施形態のブレーキ制御装置は、前輪駆動車両、後輪駆動車両、４輪駆動車両の何れに適用されてもよい。車輪支持装置およびディスクブレーキ装置に関しては、従来から知られている一般的なものである。従って、それらについては、簡単な説明に留める。
【００２２】
車輪支持装置は、ナックル１０を備えている。ナックル１０は、中央に形成される支持部１１と、支持部１１の上方に形成される支柱部１２と、支持部１１の下方に二股状に設けられる脚部１３とを一体的に備え、車輪（前輪）２００を車体に対して回転可能に支持する車輪支持部材である。
【００２３】
支持部１１は、車輪２００を回転可能に支持する部位であって、中央に大径の円孔２０が貫通して形成される。この円孔２０に、ボールベアリング（図示略）が固定され、このボールベアリングによってアクスルハブ（図示略）がナックル１０に対して回転可能に装着される。ボールベアリングは、円孔２０周囲に設けられる４つの締結ボルト２２によってナックル１０に締結される。アクスルハブには、ナックル１０の車幅方向内側にドライブシャフト（図示略）が連結される。また、アクスルハブには、ナックル１０の車幅方向外側に円盤状のディスクロータ４０が固定され、更に、その車幅方向外側に前輪２００のホイール２０１が固定される。図１における符号２０２は、ナックル１０とディスクロータ４０との間となる位置でナックル１０に固定されるダストカバーである。図１では、ディスクロータ４０において、ダストカバー２０２によって隠れている部分（外周輪郭）を破線にて示している。
【００２４】
ナックル１０の支持部１１には車輪速センサ（図示略）が設けられる。車輪速センサは、例えば、ボールベアリングのインナレースに磁気ローターを備え、磁気ローターの回転による磁界の変化を車輪速パルス信号に変換して出力する。この車輪速パルス信号をカウントすることにより車輪速が検出される。尚、後述するブレーキＥＣＵ１００は、４輪の車輪速パルス信号に基づいて車速（車体速度）を算出する。従って、ブレーキＥＣＵ１００は、車速を検出する機能を有する。車速を表す情報は、車速センサの検出値として、車両内の各種の制御システムに提供されるため、以下の説明においては、ブレーキＥＣＵ１００は、車速情報を取得する場合に、車速センサから取得するものとしているが、自身の演算した車速あるいは車輪速をそのまま利用すればよい。
【００２５】
ナックル１０の支持部１１の車両後方側にはブレーキキャリパ３０が設けられる。このブレーキキャリパ３０とディスクロータ４０とによって、ディスクブレーキ装置が構成される。
【００２６】
ブレーキキャリパ３０は、１対のブレーキパッド３１（図２に示す）と、１対のブレーキパッド３１をディスクロータ４０の両側面（摺動面）に向かい合う位置で車輪２００の軸線方向に移動可能に保持するキャリパブラケット３２と、ピストン（図示略）およびピストンを進退させる油圧シリンダ３３（図２に示す：以下、ホイールシリンダ３３と呼ぶ）を備えたキャリパ本体３４とから構成される。キャリパブラケット３２は、締結ボルト３５を螺合することによりナックル１０に締結される。
【００２７】
キャリパ本体３４は、ディスクロータ４０および１対のブレーキパッド３１を外周側から跨ぐように配置され、１対のスライドピン３６によって、キャリパブラケット３２に車輪２００の軸線方向にスライド可能に保持される。キャリパ本体３４は、ホイールシリンダ３３にブレーキ油が供給されることによりピストンを前進させて車幅方向内側のブレーキパッド３１をディスクロータ４０に押し付けるとともに、その動作によって自身がキャリパブラケット３２に対して軸線方向にスライド移動して、車幅方向外側のブレーキパッド３１を車幅方向内側に押し付ける。これにより、１対のブレーキパッド３１がディスクロータ４０の摺動面（表裏面）を挟圧して、摩擦制動力を発生させる。
【００２８】
脚部１３には、ナックルアーム２５が結合されている。このナックルアーム２５には、サスペンションロアアーム（図示略）をボールジョイント（図示略）を介して連結するためのロアアーム連結部２６と、タイロッド（図示略）をボールジョイント（図示略）を介して連結するタイロッド連結部２７が形成されている。サスペンションロアアームは、例えば、平面視で略Ｖ字状に形成され、その両端がブッシュを介してサスペンションメンバに連結され、車幅外方向にＶ字状に突出した部分がボールジョイントを介してロアアーム連結部２６に連結される。
【００２９】
支柱部１２の上方先端には、サスペンションアッパアーム（図示略）をボールジョイント（図示略）を介して連結するためのアッパアーム連結部１４が形成されている。サスペンションアッパアームは、例えば、平面視で略Ｖ字状に形成され、その両端がブッシュを介して車体に連結され、車幅外方向にＶ字状に突出した部分がボールジョイントを介してアッパアーム連結部１４に連結される。
【００３０】
ブレーキキャリパ３０には、ブレーキキャリパ３０の加速度を検出する加速度センサ５０が固定して取り付けられている。この加速度センサ５０は、自身の取り付けられている位置において、ブレーキキャリパ３０が、車輪２００の回転中心軸回りに移動する加速度を検出する。つまり、加速度センサ５０は、加速度センサ５０の取り付けられている位置を含むディスクロータ４０と平行な平面上において、車輪２００の径方向に対して直交する方向へブレーキキャリパ３０が移動する加速度を検出する。本実施形態においては、加速度センサ５０は、車輪２００の軸心位置とほぼ同じ高さ位置において、キャリパ本体３４に固定される。以下、ブレーキキャリパ３０に設けられる加速度センサ５０をキャリパ加速度センサ５０と呼ぶ。
【００３１】
上述したようにナックル１０は、その上端および下端がサスペンションアームに連結され、ブッシュの弾性変形によって、図１に矢印に示すように、車輪２００の軸心を中心として所定の範囲で揺動可能となっている。このため、ブレーキキャリパ３０も、ナックル１０の揺動に合わせて、車輪２００の軸心まわりに揺動する。キャリパ加速度センサ５０は、このブレーキキャリパ３０の揺動する加速度を検出する。
【００３２】
<ブレーキ制御システム＞
次に、車輪の制動力（ブレーキ制動力）を制御する制御システムについて説明する。図２は、ブレーキ制御装置１の概略システム構成図である。ブレーキ制御装置１は、ブレーキＥＣＵ１００とブレーキアクチュエータ６０とを備えている。尚、ＥＣＵは、Electric  Control  Unit  の略である。ブレーキＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータを主要部とした演算回路、および、ブレーキアクチュエータ６０を作動させる駆動回路などを備えている。
【００３３】
ブレーキアクチュエータ６０は、マスタシリンダ７０と、４輪のブレーキキャリパ３０に設けられたホイールシリンダ３３との間に設けられ、要求制動力に応じた油圧をホイールシリンダ３３に供給する。本実施形態のブレーキ制御装置は、基本的には、マスタシリンダ７０で発生した油圧をホイールシリンダ３３に供給するのではなく、ブレーキペダル７１の踏み込み操作量に応じて決定される要求制動力が車輪で発生するように、要求制動力に応じた油圧をブレーキアクチュエータ６０で生成してホイールシリンダ３３に供給する。システム異常によって所定の油圧をブレーキアクチュエータ６０で生成できない状況においては、バックアップ用としてマスタシリンダ７０の油圧がホイールシリンダ３３に供給される。
【００３４】
こうしたブレーキアクチュエータ６０は、周知であるため（例えば、特許文献１で示した特開２００６−３３５３０２号など）、以下、図を省略して簡単に説明する。ブレーキアクチュエータ６０は、ブレーキ作動油が流れる油圧回路と、油圧回路に設けられる開閉弁、流量調整弁（リニア制御弁）、電動ポンプ、アキュムレータ、ストロークシミュレータ、油圧センサとを備えている。
【００３５】
開閉弁、流量制御弁、電動ポンプは、ブレーキＥＣＵ１００に接続され、ブレーキＥＣＵ１００内に設けられた駆動回路から駆動信号が供給されて駆動制御される。油圧センサとしては、アキュムレータの蓄圧を検出するアキュムレータ油圧センサと、４輪のホイールシリンダ３３の油圧を個々に検出するホイールシリンダ油圧センサとが設けられる。各センサは、検出信号をブレーキＥＣＵ１００に送信する。
【００３６】
ブレーキＥＣＵ１００は、アキュムレータ油圧センサによって検出される油圧が基準値を下回る都度、電動ポンプを駆動して、リザーバー８０のブレーキ作動油を汲み上げてアキュムレータを高圧状態に維持する。従って、電動ポンプおよびアキュムレータにより高圧源が構成されている。
【００３７】
マスタシリンダ７０と各ホイールシリンダ３３とを繋ぐ油圧回路には開閉弁（マスタカット弁）が設けられる。また、高圧源とホイールシリンダ３３とを個々に繋ぐ油圧回路に増圧用リニア弁が設けられ、リザーバー８０（低圧源）とホイールシリンダ３３とを個々に繋ぐ油圧回路には減圧用リニア弁が設けられる。また、マスタカット弁とマスタシリンダ７０との間の油圧回路には、ストロークシミュレータが設けられ、マスタカット弁が閉弁されているときでも、ストロークシミュレータによってブレーキペダル操作フィーリングを適正に維持できるように構成されている。
【００３８】
ブレーキＥＣＵ１００は、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）の通信ライン１５０に接続される。この通信ライン１５０には、車両状態センサ１１１、運転操作センサ１１２、他の車載制御システムのＥＣＵ（図示略）などが接続されている。従って、ブレーキＥＣＵ１００は、通信ライン１５０を介して車両状態センサ１１１および運転操作センサ１１２からセンサ情報を取得でき、また、他のＥＣＵと制御指令の授受が可能となっている。
【００３９】
車両状態センサ１１１は、例えば、車両の走行速度を検出する車速センサ、車両の前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサ、車両の横方向の加速度を検出する横Ｇセンサ、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサなどである。
【００４０】
運転操作センサ１１２は、ブレーキペダルの踏み込み操作量（ブレーキ操作量と呼ぶ）を検出するブレーキ操作量センサ、ブレーキペダルの操作の有無を検出するブレーキスイッチ、操舵角を検出する操舵角センサなどである。ブレーキ操作量センサは、例えば、ブレーキペダルの踏み込みストロークを検出するセンサ、マスタシリンダ７０の圧力を検出するセンサなどを採用することができる。
【００４１】
ブレーキＥＣＵ１００は、ブレーキ操作量センサにより検出されたブレーキ操作量に基づいて車両の目標減速度を設定し、車両を目標減速度で減速させるための各輪（４輪）で発生させる制動力（要求制動力）を演算し、その要求制動力に応じた目標油圧を決定する。ブレーキＥＣＵ１００は、マスタカット弁を閉弁状態に維持し、個々のホイールシリンダ３３の油圧（ブレーキパッド３１をディスクロータ４０に押し付ける押圧力に相当する）が目標油圧に追従するように増圧用リニア弁と減圧用リニア弁との開度を制御する。これにより、各輪において所望の制動力が発生する。
【００４２】
＜グローン音の発生メカニズム＞
次に、グローン音の発生メカニズムについて説明する。クリープ走行可能な車両においては、グローン音が発生する。グローン音は、ブレーキパッド３１とディスクロータ４０との間に生じるスティック・スリップ現象の一つである。このスティック・スリップ現象は、図６に示す１自由度振動系モデルを使って解析できる。
【００４３】
このモデルでは、振動体としての質量ｍの物体が、剛性ｋのバネと減衰係数ｃのダンパとによって支持されている。物体は、荷重Ｗで台と接しており、台は一定速度Ｖでｘ軸方向に移動する。物体の質点のｘ軸方向の変位をｘ（ｔ）、質点のｘ軸方向の移動速度をｖ（＝ｄｘ／ｄｔ）とすると、台に対する物体の相対速度は（Ｖ−ｖ）で表される。この相対速度は、滑り速度を表す。摩擦係数は、滑り速度（Ｖ−ｖ）に応じた関数μｋ(Ｖ−ｖ)にて表される。例えば、図７の左のグラフに示すように、現時点の滑り速度がνである場合には、現時点の摩擦係数はμｋである。摩擦力は、荷重Ｗに摩擦係数を乗算して算出される。従って、摩擦力は、滑り速度に応じた関数Ｆｋ(Ｖ−ｖ)にて表される。
【００４４】
ディスクブレーキ装置においては、ディスクロータ４０とブレーキパッド３１との接触面において、スティック（固着）状態とスリップ（滑り）状態とが交互に繰り返し現れる。この現象が、スティック・スリップ現象である。このスティック・スリップ現象が発生すると、摩擦係数μが変動する。例えば、摩擦係数μは、図７の左のグラフのように、相対速度がゼロであるスティック状態での摩擦係数μ０と、相対速度がνであるスリップ状態での摩擦係数μｋとの間で変化する。ディスクブレーキ装置の場合、上記荷重Ｗはブレーキパッド３１がディスクロータ４０を押圧する力、つまり、ホイールシリンダ３３の油圧Ｗｓに相当する。従って、ディスクブレーキ装置で発生する摩擦力Ｆは、図７の右のグラフで表されるように、相対速度がゼロであるスティック状態での摩擦力Ｆ０と、相対速度がνであるスリップ状態での摩擦力Ｆｋとの間で変化する。
【００４５】
このように、ディスクブレーキ装置で発生する摩擦力Ｆは、スティック・スリップ現象に合わせて変動する。この摩擦力の変動が、振動入力（起振力）となる。
【００４６】
そこで、本実施形態のブレーキ制御装置は、ディスクブレーキ装置で発生する摩擦力の変動を低減させるように、ブレーキパッド３１がディスクロータ４０を押圧する力である押圧力（ホイールシリンダ油圧）をティック・スリップ現象と同期させて増減させることによりグローン音の発生を低減する。
【００４７】
＜グローン音低減ブレーキ制御ルーチン＞
ここで、ブレーキＥＣＵ１００が実施するグローン音低減制御処理について説明する。図３は、ブレーキＥＣＵ１００が実施するグローン音低減ブレーキ制御ルーチンを表す。ブレーキＥＣＵ１００は、4輪独立して、グローン音低減ブレーキ制御ルーチンを所定の演算周期にて繰り返し実施する。
【００４８】
グローン音低減制御ルーチンが起動すると、ブレーキＥＣＵ１００は、ステップＳ１１において、現時点におけるホイールシリンダ油圧センサにより検出されたシリンダ油圧Ｗs、車速センサにより検出された車速ｖx、キャリパ加速度センサ５０により検出されたキャリパ加速度αcを読み込む。続いて、ブレーキＥＣＵ１００は、ステップＳ１２において、シリンダ油圧Ｗsに基づいて、ブレーキ圧が作用しているか否か、つまり、ブレーキパッド３１がディスクロータ４０を押圧しているか否かについて判定する。例えば、ブレーキＥＣＵ１００は、シリンダ油圧Ｗsがブレーキ判定油圧Ｗref以上であるか否かについて判定する。このステップＳ１２の判断は、グローン音が発生状況であるか否かを判定する１つの判定条件である。
【００４９】
ブレーキＥＣＵ１００は、ブレーキ圧が作用していない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）には、グローン音が発生しない状況であるため、その処理をステップＳ１３に進めて油圧調整値Ｗｄを値ゼロ（Ｗd＝０）に設定する。この油圧調整値Ｗｄは、グローン音の発生を低減するように、シリンダ油圧を調整する調整油圧の値を表す。従って、グローン音が発生しない状況である場合には、シリンダ油圧を調整する必要が無いため、油圧調整値Ｗｄは、ゼロに設定される。
【００５０】
一方、ブレーキ圧が作用している場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、ブレーキＥＣＵ１００は、その処理をステップＳ１４に進めて、車速ｖxが所定車速ｖref以下であるか否かについて判定する。このステップＳ１４も、グローン音が発生状況であるか否かを判定する１つの判定条件である。グローン音は、クリープ走行車速域（微低速域）でしか発生しない。従って、この所定車速ｖrefは、グローン音の発生可能な車速の最大値に設定されている。尚、車速ｖxに代えて、当該車輪の車輪速センサにより検出される車輪速を用いて、車輪速が所定車輪速以下であるか否かについて判定しても実質同一である。
【００５１】
車速ｖxが所定車速ｖrefを超える場合には、グローン音が発生しない状況であるため、ブレーキＥＣＵ１００は、その処理をステップＳ１３に進めて油圧調整値Ｗｄを値ゼロ（Ｗd＝０）に設定する。
【００５２】
一方、車速ｖxが所定車速ｖref以下である場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、ブレーキＥＣＵ１００は、ステップＳ１５において、キャリパ加速度センサ５０によって検出されたキャリパ加速度αcを時間で積分して、キャリパ速度ｖcを算出する。このキャリパ速度ｖcは、ブレーキキャリパ３０が車輪２００の回転中心軸回りに移動する速度を表す。キャリパ速度ｖｃは、例えば、車両が前進するときの車輪２００の回転する方向の速度が正の値、その逆方向の速度が負の値にて表されるものとする。
【００５３】
続いて、ブレーキＥＣＵ１００は、ステップＳ１６において、フィルタ処理により、キャリパ速度ｖcの信号から１００Ｈｚ〜３００Ｈｚの信号を抽出する。この１００Ｈｚ〜３００Ｈｚは、グローン音の周波数域である。以下、１００Ｈｚ〜３００Ｈｚを特定周波数域と呼ぶ。ブレーキＥＣＵ１００は、このフィルタ処理によって得られた信号から、キャリパ速度ｖcが特定周波数域で振動しているか否かについて判定する。ブレーキＥＣＵ１００は、キャリパ速度ｖcの信号に、特定周波数域で振動している信号成分が基準値以上含まれている場合、キャリパ速度ｖcが特定周波数域で振動していると判定する。
【００５４】
グローン音が発生しているときには、ディスクロータ４０とブレーキパッド３１との間でスティック・スリップ現象が発生しており、ディスクロータ４０とブレーキパッド３１との接触面での摩擦力が変動する(振動する）。回転しているディスクロータ４０を1対のブレーキパッド３１が挟圧しているときには、ディスクロータ４０の回転しようとする力がブレーキパッド３１を介してキャリパブラケット３２に伝達される。キャリパブラケット３２は、ナックル１０に固定されているため、結果として、ディスクロータ４０の回転しようとする力は、ナックル１０に伝達される。このため、ディスクロータ４０とブレーキパッド３１との接触面における摩擦力が変動すると、ディスクロータ４０からキャリパブラケット３２を介してナックル１０に入力される荷重も変動する。これにより、ナックル１０は、摩擦力の変動する周波数で、車輪２００の回転中心軸回りに正回転方向と逆回転方向とに交互に揺動する（図１の矢印参照）。このため、ブレーキキャリパ３０も車輪２００の回転中心軸回りに揺動する。
【００５５】
そこで、このグローン音低減制御ルーチンにおいては、ブレーキキャリパ３０における車輪２００の回転中心軸回りの移動速度が特定周波数で振動している場合、つまり、ブレーキキャリパ３０が車輪２００の回転中心軸回りに特定周波数で振動している場合には、グローン音が発生している状況であると判定する。
【００５６】
ブレーキＥＣＵ１００は、キャリパ速度ｖcが特定周波数域で振動していると判定しない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、その処理をステップＳ１３に進めて油圧調整値Ｗｄを値ゼロ（Ｗd＝０）に設定する。一方、キャリパ速度ｖcが特定周波数域で振動していると判定した場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ１７に進める。
【００５７】
ブレーキＥＣＵ１００は、ステップＳ１７において、次式（１）に示すように現時点のキャリパ速度ｖcに一定の係数Ｋ１を乗算して油圧調整値Ｗdを算出する。
Ｗd＝Ｋ１・ｖc    ・・・（１）
従って、油圧調整値Ｗdの大きさ（絶対値）は、キャリパ速度ｖcに比例した値に設定される。この係数Ｋ１は、負の値に設定されている。このキャリパ速度ｖcは、上記のようにフィルタ処理された後の値が用いられる。
【００５８】
ブレーキＥＣＵ１００は、ステップＳ１３あるいはステップＳ１７において油圧調整値Ｗdを演算すると、ステップＳ１８において、要求制動力から設定されるホイールシリンダの目標油圧Ｗreqに油圧調整値Ｗdを加算した値を、最終的な目標油圧Ｗ*として設定する（Ｗ*＝Ｗreq＋Ｗd）。
【００５９】
ブレーキＥＣＵ１００は、ホイールシリンダに目標油圧Ｗ*が供給されるようにブレーキアクチュエータ６０の作動を制御する。ブレーキＥＣＵ１００は、ステップＳ１８の処理が完了すると本ルーチンを一旦終了し、所定の演算周期で本ルーチンを繰り返し実施する。
【００６０】
例えば、車両が前進走行して、ディスクロータ４０が図１において反時計回りに回転している状況において、ディスクロータ４０とブレーキパッド３１とのあいだで滑りが発生すると、ブレーキキャリパ３０は、図１における下方向（時計回りの方向）に移動する。これにより、キャリパ加速度センサ５０も同様に移動し、下方向へのキャリパ速度ｖc（＜０）が検出される。この滑りが発生したとき、ディスクロータ４０とブレーキパッド３１との接触面における摩擦係数は低下し、それに伴って摩擦力も低下する。
【００６１】
本実施形態においては、この摩擦力の変動を小さくするために、ブレーキ圧（ブレーキパッド３１がディスクロータ４０を押圧する力であって、本実施形態においては、ホイールシリンダ３３の油圧に相当する）を増減させる。そのようにするために、摩擦力が小さくなって負のキャリパ速度ｖcが検出された場合には、ブレーキＥＣＵ１００は、そのキャリパ速度ｖcの絶対値に比例した大きさの油圧調整値Ｗdだけ、ホイールシリンダ３３の油圧を増加させる（係数Ｋ１が負の値であるため、油圧調整値Ｗdは正の値となる）。逆に、摩擦力が大きくなって正のキャリパ速度ｖcが検出された場合には、ブレーキＥＣＵ１００は、そのキャリパ速度ｖcの絶対値に比例した大きさの油圧調整値Ｗdだけ、ホイールシリンダ３３の油圧を減少させる。つまり、ブレーキＥＣＵ１００は、キャリパ速度ｖcとは逆位相の油圧調整値Ｗdを加算する。尚、油圧調整値を決定する係数Ｋ１は、実験等によって摩擦力の変動が小さくなることが確認されている値に設定されている。
【００６２】
これにより、ディスクロータ４０とブレーキパッド３１とのあいだの摩擦力の変動が小さくなる。従って、ディスクブレーキで発生する振動の起振力が小さくなる。この結果、本実施形態によれば、ブレーキ制動力を適正に維持しつつ、グローン音の発生を低減することができる。
【００６３】
＜変形例１＞
上記の実施形態においては、キャリパ加速度センサ５０によってキャリパ加速度を検出し、このキャリパ加速度を積分することにキャリパ速度を求めているが、これに代えて、ブレーキキャリパ３０が車輪２００の回転中心軸回りに移動する速度を検出する速度センサ（キャリパ速度センサ５１：図２に破線で示す）を設けてもよい。この場合、グローン音低減ブレーキ制御ルーチンのステップＳ１１においては、現時点におけるホイールシリンダ油圧センサにより検出されたシリンダ油圧Ｗs、車速センサにより検出された車速ｖx、および、キャリパ速度センサ５１により検出されたキャリパ速度ｖcが読み込まれる。また、ステップＳ１５の処理は、省略される。他の処理については、実施形態と同様に実施される。
【００６４】
＜変形例２＞
スティック・スリップ現象が発生すると、ナックル１０とともにブレーキキャリパ３０が車輪の回転中心軸回りに揺動（振動）する。上記の実施形態は、そのブレーキキャリパ３０の振動を検出してホイールシリンダの目標油圧を調整する構成であるが、ナックル１０が車輪の回転中心軸回りに揺動した場合には、その車輪のトルクも、その揺動周波数で変動する。そこで、この変形例２においては、キャリパ加速度センサ５０に代えて、トルクセンサ（車輪トルクセンサ５２：図２に破線で示す）を備えている。車輪トルクセンサ５２は、例えば、当該車輪のドライブシャフトに設けられて、ドライブシャフトの捩じれ量を検出することにより、捩じれ量に応じたドライブシャフトのトルク、つまり、車輪のトルクを検出する。
【００６５】
この場合、ブレーキＥＣＵ１００は、図４に示すグローン音低減ブレーキ制御ルーチンを実施する。この変形例２に係るグローン音低減ブレーキ制御ルーチンにおいて、実施形態に係るグローン音低減ブレーキ制御ルーチン（図３）と同じ処理については、図面に共通のステップ番号を付して説明を省略する。
【００６６】
グローン音低減制御ルーチンが起動すると、ブレーキＥＣＵ１００は、ステップＳ２１において、現時点におけるホイールシリンダ油圧センサにより検出されたシリンダ油圧Ｗs、車速センサにより検出された車速ｖx、車輪トルクセンサ５２により検出された車輪トルクｑを読み込む。車輪トルクｑは、車両を前進させる方向に働くトルクが正の値に、その逆方向に働くトルクが負の値にて表されるものとする。ブレーキＥＣＵ１００は、実施形態と同様に、ステップＳ１２〜ステップＳ１４の処理を実施する。
【００６７】
ブレーキＥＣＵ１００は、車速ｖxが所定車速ｖref以下である場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ２２に進めて、フィルタ処理により、車輪トルクｑの信号から１００Ｈｚ〜３００Ｈｚ（特定周波数域）の信号を抽出する。ブレーキＥＣＵ１００は、このフィルタ処理によって得られた信号から、車輪トルクｑが特定周波数域で振動しているか否かについて判断する。ブレーキＥＣＵ１００は、車輪トルクｑの信号に、特定周波数域で振動している信号成分が基準値以上含まれている場合には、車輪トルクｑが特定周波数域で振動していると判定する。
【００６８】
グローン音が発生しているときには、ナックル１０が、摩擦力の変動する周波数で、車輪２００の回転中心軸回りに正回転方向と逆回転方向とに交互に揺動する。このため、車輪トルクｑも、その揺動周波数で変動する。
【００６９】
そこで、この変形例２に係るグローン音低減制御ルーチンにおいては、車輪トルクｑが特定周波数で振動している場合には、グローン音が発生している状況であると判定する。
【００７０】
ブレーキＥＣＵ１００は、車輪トルクｑが特定周波数域で振動していると判定しない場合（Ｓ２２：Ｎｏ）、その処理をステップＳ１３に進めて油圧調整値Ｗｄを値ゼロ（Ｗd＝０）に設定する。一方、車輪トルクｑが特定周波数域で振動していると判定した場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ２３に進める。
【００７１】
ブレーキＥＣＵ１００は、ステップＳ２３において、上記フィルタ処理後の車輪トルクｑの単位時間当たりの変化量Δｑ（車輪トルク微分値Δｑ）を演算する。例えば、ブレーキＥＣＵ１００は、車輪トルクセンサ５２の検出値を所定のサンプリング周期で取得する。現在時刻をｔ１、ｎ回前のサンプリング時刻をｔｎ、現在時刻ｔ１においてサンプリングされている車輪トルクをｑ１、時刻ｔｎにサンプリングされた車輪トルクをｑｎとすると、車輪トルク微分値Δｑは次式（２）にて算出される。
Δｑ＝（ｑ１−ｑｎ）／（ｔ１−ｔｎ）    ・・・（２）
【００７２】
続いて、ブレーキＥＣＵ１００は、ステップＳ２４において、次式（３）に示すように現時点の車輪トルク微分値Δｑに一定の係数Ｋ２を乗算して油圧調整値Ｗdを算出する。
Ｗd＝Ｋ２・Δｑ    ・・・（３）
従って、油圧調整値Ｗdの大きさ（絶対値）は、車輪トルク微分値Δｑに比例した値に設定される。この係数Ｋ２は、負の値に設定されている。
【００７３】
ブレーキＥＣＵ１００は、ステップＳ１３あるいはステップＳ２３において油圧調整値Ｗdを演算すると、ステップＳ１８において、要求制動力から設定されるホイールシリンダの目標油圧Ｗreqに油圧調整値Ｗdを加算した値を、最終的な目標油圧Ｗ*として設定する（Ｗ*＝Ｗreq＋Ｗd）。
【００７４】
この変形例２によれば、車輪トルクｑの増加が検出された場合には、ブレーキＥＣＵ１００は、その車輪トルクｑの絶対値に比例した大きさの油圧調整値Ｗdだけ、ホイールシリンダ３３の油圧を減少させる。逆に、車輪トルクｑの低下が検出された場合には、ブレーキＥＣＵ１００は、その車輪トルクｑの絶対値に比例した大きさの油圧調整値Ｗdだけ、ホイールシリンダ３３の油圧を増加させる。尚、油圧調整値を決定する係数Ｋ２は、実験等によって摩擦力の変動が小さくなることが確認されている値に設定されている。
【００７５】
これにより、ディスクロータ４０とブレーキパッド３１とのあいだの摩擦力の変動が小さくなる。この結果、ディスクブレーキで発生する振動の起振力が小さくなり、グローン音の発生を低減することができる。
【００７６】
<変形例３＞
上記実施形態および変形例１，２は、油圧式ディスクブレーキの制御装置について説明したが、本発明は、油圧式ディスクブレーキに限らず電動式ディスクブレーキにも適用することもできる。電動式ディスクブレーキは、例えば、特開２０１３−１９３６０６号、特開２０１７−１７２７２２号等にて周知であるため、ここでは、簡単な説明（図示略）に留める。
【００７７】
この変形例３においては、実施形態の油圧式のブレーキキャリパに代えて電動式ブレーキキャリパを備えている。電動式ブレーキキャリパは、実施形態のホイールシリンダに代えて、電動モータと、電動モータの回転をピストンの進退運動に変換するギヤ機構（減速ギヤおよびネジ送り機構）とを備えたものである。電動モータおよびギヤ機構は、キャリパ本体に内蔵される。電動式ブレーキキャリパにおいては、電動モータを正回転させることによってピストンを前進させ、このピストンの前進動作によってブレーキパッド３１をディスクロータ４０に押し付けて、摩擦制動力を発生させる。また、電動モータを逆回転させることによってピストンを後進させ、このピストンの後進動作によってブレーキパッド３１をディスクロータ４０から離間させて制動を解除する。ピストンの前進動作によって１対のブレーキパッド３１がディスクロータ４０を挟圧する構成は、実施形態と同様である。
【００７８】
図５は、変形例３におけるブレーキ制御装置２の概略システム構成図を表す。ブレーキ制御装置２は、ブレーキＥＣＵ１０１と、上述した電動式ブレーキキャリパ（図示略）に設けられる電動モータ９０と、電動モータ９０を駆動するモータ駆動回路９５とを備えている。電動モータ９０は、ギヤ機構９１（減速ギヤおよびネジ送り機構）を介してピストン９２に連結されている。電動モータ９０は、例えば、ブラシレスモータであって、モータ駆動回路９５は、例えば、インバータである。モータ駆動回路９５には、電動モータの駆動制御に必要となる電流センサ、電圧センサ等を備えている。これらセンサの検出信号は、ブレーキＥＣＵ１０１に送信される。
【００７９】
ブレーキＥＣＵ１０１は、要求制動力に応じた目標軸力にてピストン９２を前進させて、ブレーキパッド３１をディスクロータに押圧するように、電動モータ９０の目標トルクを決定する。ブレーキＥＣＵ１０１は、電動モータ９０が目標トルクを発生するようにモータ駆動回路９５のスイッチング素子のデューティ比を制御して電動モータ９０に流す電流を制御する。これにより、電動式ブレーキキャリパで発生させる制動力を制御することができる。
【００８０】
この変形例３のブレーキＥＣＵ１０１においても、実施形態、および、変形例２と同様なグローン音低減ブレーキ制御ルーチンを実施する。この場合、グローン音低減ブレーキ制御ルーチンにおいて、ブレーキ圧が作用中であるか否かについての判定にあたっては（Ｓ１１（またはＳ２１），Ｓ１２）、油圧センサの検出値Ｗsに代えて、モータ電流値ｉmを読み込んで、このモータ電流値ｉmに基づいて、ブレーキ圧が作用中か否かについて判定すればよい。電動ブレーキキャリパでブレーキパッド３１を押圧できる程度のモータ電流ｉｍが流れている場合に、ブレーキ圧が作用中であると判定すればよい。あるいは、ピストン９２がブレーキパッド３１を押圧する荷重を検出する荷重センサを設けて、ブレーキ圧が作用中か否かについて判定するようにしてもよい。
【００８１】
また、ブレーキ圧の調整値の演算にあたっては、「油圧調整値Ｗd」を「軸力調整値Ｆd」に置き換えればよい。
【００８２】
例えば、ブレーキＥＣＵ１０１は、ステップＳ１７において、次式（３）に示すように現時点のキャリパ速度ｖcに一定の係数Ｋ３を乗算して軸力調整値Ｆdを算出する。
Ｆd＝Ｋ３・ｖc    ・・・（３）
従って、軸力調整値Ｆdは、キャリパ速度ｖcに比例した値に設定される。この係数Ｋ３は、負の値であって、実験等によって摩擦力の変動が小さくなることが確認されている大きさに設定されている。このキャリパ速度ｖcは、上記のようにフィルタ処理された後の値が用いられる。
【００８３】
そして、ブレーキＥＣＵ１０１は、ステップＳ１８において、要求制動力から設定される電動モータ９０の軸力（ピストン９２の軸力）Ｆreqに軸力調整値Ｆdを加算した値を、最終的な目標軸力Ｆ*として設定する（Ｆ*＝Ｆreq＋Ｆd）。これにより、ブレーキパッド３１がディスクロータ４０を押圧する押圧力が調整される。
【００８４】
また、変形例２に適用する場合には、ブレーキＥＣＵ１０１は、ステップＳ２４において、次式（４）に示すように現時点の車輪トルク微分値Δｑに一定の係数Ｋ４を乗算して軸力調整値Ｆdを算出する。
Ｆd＝Ｋ４・Δｑ    ・・・（４）
従って、軸力調整値Ｆdは、車輪トルク微分値Δｑに比例した値に設定される。この係数Ｋ４は、負の値であって、実験等によって摩擦力の変動が小さくなることが確認されている大きさに設定されている。
【００８５】
そして、ブレーキＥＣＵ１０１は、ステップＳ１８において、要求制動力から設定されるピストン９２の軸力Ｆreqに軸力調整値Ｆdを加算した値を、最終的な目標軸力Ｆ*として設定する（Ｆ*＝Ｆreq＋Ｆd）。これにより、ブレーキパッド３１がディスクロータ４０を押圧する押圧力が調整される。
【００８６】
以上説明した変形例３においても、実施形態と同様に、ブレーキ制動力を適正に維持しつつグローン音を低減することができる。
【００８７】
以上、本実施形態および変形例に係る車両のブレーキ制御装置について説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００８８】
例えば、上記実施形態においては、ブレーキキャリパ３０の振動を検出するにあたって、キャリパ加速度αcをキャリパ速度vcに変換した後に、キャリパ速度vcが特定周波数域で振動しているか否かについて判定しているが、それに代えて、キャリパ速度vcに変換する前のキャリパ加速度αcを使って、ブレーキキャリパ３０が特定周波数域で振動しているか否かについて判定するようにしてもよい。つまり、フィルタ処理によりキャリパ加速度αcの信号から１００Ｈｚ〜３００Ｈｚ（特定周波数域）の信号を抽出して、キャリパ加速度αcが特定周波数域で振動しているか否かについて判定してもよい。そして、キャリパ加速度αcが特定周波数域で振動していることが検出されない場合には、ステップＳ１３の処理を行い、キャリパ加速度αcが特定周波数域で振動していることが検出された場合には、フィルタ処理後のキャリパ加速度αcを時間で積分してキャリパ速度ｖcを算出し、このキャリパ速度ｖcを使ってステップＳ１７の処理を行えばよい。
【００８９】
また、上記実施形態および変形例においては、操舵輪を回転可能に支持するナックルに固定されたブレーキキャリパによりブレーキ制動力を発生させるディスクブレーキ装置について説明したが、非操舵輪を回転可能に支持するキャリアに固定されたブレーキキャリパによりブレーキ制動力を発生させるディスクブレーキ装置にも適用することができる。
【００９０】
また、例えば、ディスクロータ４０の摺動面の偏摩耗が原因となるブレーキ振動は、ブレーキパッド３１が摺動面の肉厚が厚い部分と薄い部分とを通過するときの摩擦力の変動によって発生する。従って、そうしたブレーキ振動についても、本発明を適用することにより低減することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１，２…ブレーキ制御装置、１０…ナックル、３０…ブレーキキャリパ、３１…ブレーキパッド、３２…キャリパブラケット、３３…油圧シリンダ（ホイールシリンダ）、３４…キャリパ本体、４０…ディスクロータ、５０…キャリパ加速度センサ、５１…キャリパ速度センサ、５２…車輪トルクセンサ、６０…ブレーキアクチュエータ、９０…電動モータ、９１…ギヤ機構、９２…ピストン、９５…モータ駆動回路、１１１…車両状態センサ、１１２…運転操作センサ、２００…車輪、１００，１０１…ブレーキＥＣＵ。
【図１】
2019107940.tif 000003
【図２】
2019107940.tif 000004
【図３】
2019107940.tif 000005
【図４】
2019107940.tif 000006
【図５】
2019107940.tif 000007
【図６】
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【図７】
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