(57)【要約】【課題】車輪速信号の変動誤差を低減させて、適正な車輪速信号だけに基いてブレーキ力を制御することにより、低コストで、ブレーキジャダーなどの振動を確実に防止することができるブレーキ力の能動制御装置を提供することにある。【解決手段】ブレーキパッドの押付力を調整するパッド駆動装置と、車輪速を検出するための車輪速検出センサと、前記車輪速の検出信号に基づいて前記パッド駆動装置に前記ブレーキパッドの押付力信号を制御するコントローラとを備え、ブレーキジャダーを防止するようにした。【選択図】    図１
2005306222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキパッドの押付力を調整するパッド駆動装置と、車輪速を検出するための車輪速検出センサと、前記車輪速の検出信号に基づいて前記パッド駆動装置に前記ブレーキパッドの押付力信号を制御するコントローラとを備え、ブレーキジャダーを防止するようにしたことを特徴とするブレーキ力の能動制御装置。
【請求項２】
前記車輪速検出センサによって検出された車輪速信号の変動誤差を低減させるための補正手段を備える請求項１記載のブレーキ力の能動制御装置。
【請求項３】
前記補正手段は、車輪速信号に対する適応フィルタを有し、車輪速信号の検出誤差を低減させる請求項１又は２記載のブレーキ力の能動制御装置。
【請求項４】
前記コントローラは、運転者のブレーキ操作時に、車輪速の変動周波数が設定値より高く、かつ車輪速の回転変動レベルが設定値よりも大きい場合にだけ、作動するようにした請求項１ないし３のいずれかに記載のブレーキ力の能動制御装置。
【請求項５】
前記補正手段は、車輪速信号に対してハイパスフィルタを有し、予め設定した周波数より高い車輪速変動を制御対象とする請求項１ないし４のいずれかに記載のブレーキ力の能動制御装置。
【請求項６】
前記補正手段は、車輪速信号に対してローパスフィルタを有し、車輪速信号に含まれる高周波数ノイズを除去するようにした請求項１ないし５のいずれかに記載のブレーキ力の能動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制動時などに発生するブレーキジャダーを効果的に防止するブレーキ力の能動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブレーキ力の制御装置として、例えば特許文献１に示すように、油圧回路にブレーキ油圧変動を検出する油圧センサと、車輪速度変動を検出するスピードセンサとを備え、油圧変動周波数と速度変動周波数とを比較し、油圧変動に対して逆位相の油圧を発生させ、ブレーキ振動を減衰させるようにしたものが提案されている。すなわち、ブレーキ油圧変動と車輪速変動の各変動信号が同期している場合に、現在発生している油圧に対して逆位相の油圧を発生させることによって、ブレーキジャダーなどの振動を減衰させるようにしたものは開示されている。
【０００３】
ところが、ブレーキ力の制御装置では、ブレーキジャダーが発生すると、ブレーキ油圧変動や車輪速回転変動の信号が検知されるが、これらの信号の中には、ブレーキジャダーが発生していない時も変動する恐れがあった。
そのため、例えば油圧センサによってブレーキ油圧だけを検出してブレーキ力の制御を行うと、ブレーキジャダーが発生していないにも拘わらず、逆位相のブレーキ油圧を発生させ、静粛性が損なわれるという不都合があった。あるいは、車輪速検出センサ、例えばエンコーダや、着磁、取付けなどに偏芯が生じたり、ピッチ誤差があると、回転変動を誤検出する恐れがあった。この回転変動により、制御に不必要な振動を検知する恐れがあった。
【０００４】
このため、特許文献１に開示された従来例では、ブレーキの油圧変動周波数（Ｐｆ）と車輪の速度変動周波数（Ｖｗｆ）の両方を検出し、両者の変動周波数が所定の関係式（Ｐｆ＝ｋ・Ｖｗｆ：ここで、ｋは、ディスクロータに発生する良性の振動とジャダーの振動との区別を示す係数）を満足しているか否かを比較し、ジャダーが間違いなく発生していることを確認した上で、ブレーキジャダーを減衰させる制御を行なうようになっている。
【特許文献１】特開第２０００−８５５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ブレーキの油圧変動周波数と車輪速の変動周波数の両方、特にブレーキ油圧を検出するために必要な油圧センサは非常に高価であり、量産を目的とする車両に採用するのは、コスト面から実現性が難しいという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、このような問題点を解決するものであり、車輪速信号の変動誤差を低減させて、適正な車輪速信号だけに基いてブレーキ力を制御することにより、低コストで、ブレーキジャダーなどの振動を確実に防止することができるブレーキ力の能動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、ブレーキパッドの押付力を調整するパッド駆動装置と、車輪速を検出するための車輪速検出センサと、前記車輪速の検出信号に基づいて前記パッド駆動装置に前記ブレーキパッドの押付力信号を制御するコントローラとを備え、ブレーキジャダーを防止するようにしたことにより、達成される。
【０００８】
また、上記目的は、前記車輪速検出センサによって検出された車輪速信号の変動誤差を低減させるための補正手段を備えることにより、達成される。
【０００９】
また、上記目的は、前記補正手段に、車輪速信号に対する適応フィルタを有し、車輪速信号の検出誤差を低減させることにより、達成される。
【００１０】
また、上記目的は、前記コントローラを、運転者のブレーキ操作時に、車輪速の変動周波数が設定値より高く、かつ車輪速の回転変動レベルが設定値よりも大きい場合にだけ、作動させるようにしたことにより、達成される。
【００１１】
また、上記目的は、前記補正手段に、車輪速信号に対してハイパスフィルタを有し、予め設定した周波数より高い車輪速変動を制御対象とすることにより、達成される。
【００１２】
また、上記目的は、前記補正手段に、車輪速信号に対してローパスフィルタを有し、車輪速信号に含まれる高周波数ノイズを除去するようにしたことにより、達成される。
【発明の効果】
【００１３】
以上により、本発明によると、ブレーキパッドの押付力を調整するパッド駆動装置と、車輪速を検出するための車輪速検出センサと、該車輪速検出センサによって検出された車輪速信号の変動誤差を低減させるための補正手段と、前記車輪速信号の補正信号に基づいて前記パッド駆動装置に前記ブレーキパッドの押付力信号を制御するコントローラとを備え、前記ブレーキジャダーを防止するようにした。これにより、補正手段として、例えば車輪速信号に対する適応フィルタを設け、車輪速信号の検出誤差を補正することにより、車輪速信号の検出精度を高め、車輪速信号だけに基づいてブレーキジャダーなどの振動を抑制するようにした。その結果、従来のように、高価な油圧センサが不要になり、製品の低コスト化を図ることができるとともに、ブレーキに発生するジャダーなどの振動を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係るブレーキ力の能動制御装置の概略構成を示す。同図において、車両の左右の車輪１，１に、それぞれ車輪速を検出するための車輪速検出センサ２，２が設けられ、車輪速信号をコントローラ３に送るようになっている。
【００１６】
また、車輪速検出センサ２は、図２（ａ）に示すようなエンコーダ４で構成され、エンコーダ４で車輪速を検出し、油圧制御ユニット５に制御信号を送って、アクチュエータ６によってブレーキパッド７への押付力を調整するようになっている。その際、エンコーダ４の検出結果には、エンコーダ４のピッチ誤差に起因する高周波成分の誤差と、図２（ｂ）に示すように、エンコーダ４と回転軸との同軸度がずれた場合に発生する低周波成分の振れ回り誤差とが含まれる。
【００１７】
そのため、コントローラ３に、ローパスフィルタ８と適応フィルタ９とが組み込まれ、高周波数の誤差成分をローパスフィルタ８によって平準化するようになっている。一方、低周波数の誤差成分は、ローパスフィルタ処理では応答遅れが大きくなり、ジャダーの周波数が回転１次〜回転６次ぐらいであるので、振れ回りによる誤差成分と重複するために、適応フィルタ９によって低減させるようになっている。
【００１８】
そして、適応フィルタ９には、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ−Ｍｅａｎ−Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムが組み込まれている。このＬＭＳアルゴリズムによる処理では、図３に示すように、振れ回り誤差に相関性を有する参照信号ｘが必要になり、この信号ｘを用いて、自己学習によって実際の信号の流れ「ｄｎ→ｄ」の伝達関数と同じ特性を備えたＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタが形成される。
【００１９】
ちなみに、車輪速検出センサ２は、実際の回転速度ｄdに、エンコーダ４軸の芯ずれに起因した振れ回りによる回転１次成分の見掛けの速度変動ｄnが重畳された信号を検出するが、ＦＩＲフィルタによって後者の信号分が除去される。その結果、車輪速検出センサ２で検出された車輪速信号ｄから、振れ回りによる影響を適応フィルタ９の演算結果ｙを差し引くことで、振れ回りによる影響がなくなり、正確な車輪速信号ｅが得られ、また、適応フィルタ９は、図３の主ルートＡの信号ｄに対して計算されるのではなく、副ルートＢの信号に対して計算されるため、信号ｄには応答遅れを招かない。
【００２０】
なお、参照信号について、振れ回りの影響が回転１次を主成分とする波形であるので、エンコーダ４からのパルス信号をカウントし、例えば１回転当たり６０パルスのエンコーダを用いた場合、６０データで１周期になるようなサイン波、三角波、のこぎり波、矩形波、パルス波などをＣＰＵで演算し、センサ内に組み込んだ電子回路部で生成することによって数式化し、参照信号ｘが自己生成される。
【００２１】
この参照信号ｘにより、適応フィルタ９で、下記の式（１）に基づき、タップ数の回数Ｎだけフィルタ係数ｗと参照信号ｘの畳み込み演算が行われる。その際、フィルタ係数ｗは、初期値として最初に零を代入してもよいが、予め望ましいフィルタ特性を求めておいて代入したり、前回処理を行ったときの最後のフィルタ係数を記憶しておき、再始動時に用いてもよい。そして、下記の式（３）を用いて、次処理用のフィルタ係数を、順次更新したものを用いる。そして、この補正値ｙを、下記の式（２）に基づき、車輪速検出センサ２で検出された車輪速信号ｄから差し引くことにより、正確な車輪速信号ｅが得られる。
【００２２】
【数１】
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【００２３】
【数２】
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【００２４】
【数３】
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なお、上記の式（３）のμは、フィルタ係数を自己適正化するための更新量を決定するステップパラメータであるが、式（４）を用いて計算される。すなわち、式（４）では、触れ回りの影響を示す関数を自己生成するため、後述するαを用いると、参照信号ｘは既知になる。そのため、μの最適値を予め算出しておき、μを定数として式（３）に代入してフィルタ係数を自己適正化することができる。
【００２５】
ちなみに、上記の式（３）で使用されるμは、通常０．０１〜０．００１程度のオーダーであり、下記の式（４）で使用されるαは、０より大きく１未満の値を設定すればよく、μおよびαは、事前に適用動作の妥当性を検討する。
【００２６】
【数４】
2005306222.tif 000006
よって、車輪速検出センサ２によって検出された車輪速信号は、適応フィルタ９によって補正され、精度の高い車輪速信号として、制御用コントローラ３にフィードバックされ、ブレーキ力の能動制御を行うようになっている。
【００２７】
図４に示すように、運転者によるアクセルペダルのブレーキング操作が検出されると、コントローラ３に制動力の要求信号が入力され、パッド駆動装置に対してブレーキパッドの押付力の指令信号ａが送られる。そして、パッド制御装置により、ブレーキパッドの押付力でディスクロータに制動トルクを発生させ、ブレーキロータを回転変動させることによって車輪速の変動を制御するようになっている。この車輪速の変動信号ｂは、コントローラ３にフィードバックさせることによって、コントローラ３の制御で、車輪速変動を能動的に低減させることができる。その際、コントローラ３では、適応フィルタ９などによって車輪速信号の低周波から高周波に亘る誤差成分が確実に除去されるので、本来必要な制動トルクに応じた指令信号を送ることができる。その結果、本実施例では、車輪速検出センサ２を設けて、車輪速信号だけを用いて、ブレーキ力の能動制御を低コストかつ確実に行うことができ、ブレーキジャダーなどの振動を確実に防止することができる。
【００２８】
また、油圧式ブレーキシステムの場合、制動力の要求値が信号化されていないので、制御用コントローラは、制動力要求値を認識することができない。そのため、コントローラ３に、ハイパスフィルタを備え、運転者のブレーキ操作によって制動力が発生すると、車輪速の変動周波数が予め設定した値より高く、かつ車輪速の回転変動レベルが設定値よりも大きい場合に、ブレーキ力の能動制御を行うようにした。その結果、通常のブレーキ動作で発生する低周波の車輪速変動を制御の対象とせず、例えば、運転者がポンピングブレーキを操作した場合のような低周波数の車輪速変動は、ハイパスフィルタ処理によって無視され、制御の対象から除かれる。よって、ブレーキ力の能動制御は、より一層精度が向上する。
【００２９】
また、上記実施例において、ＡＢＳ（Anti-Skid Brake System）や車両姿勢安定化制御によって作動する比較的高周波の制動動作が行われる場合には、この制動動作が作動中であることを検知することにより、ブレーキ力の能動制御を中断してもよい。
【００３０】
なお、パッド駆動装置は、油圧式アクチュエータを用いてもよく、また、モータとボールねじを組み合わせた電動アクチュエータを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るブレーキ力の能動制御装置を車両に適用した場合の概略を示す図である。
【図２】（ａ）はエンコーダの回転軸の偏心による振れ回りの様子を示す図であり、（ｂ）は振れ回りによる車輪速信号の時間変動を示す図である。
【図３】適応フィルタの作動原理を説明する図である。
【図４】コントローラによるブレーキング動作の制御を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３２】
１          車輪
２          車輪速検出センサ
３          コントローラ
４          エンコーダ
６          アクチュエータ
９          適応フィルタ
【図１】
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【図２】
2005306222.tif 000008
【図３】
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【図４】
2005306222.tif 000010