(57)【要約】【課題】ブレーキ振動の低減が図れるブレーキ制振装置を提供すること。【解決手段】ブレーキ作動時に生ずるブレーキ振動を低減するブレーキ制振装置であって、ブレーキ作動時に生ずるブレーキ振動を検出する振動検出センサ２を備えており、振動検出センサ２により検出されたブレーキ振動の周期と異なる周期となるように振動検出センサ２における振動計測のサンプリング周期を設定する。これにより、ブレーキ振動の周期と振動計測のサンプリング周期が同期することが避けられ、ブレーキ振動の波形を精度よく検出することができる。このため、そのブレーキ振動波形に応じてブレーキを加振することによりブレーキ振動を適切に低減することができる。【選択図】図１
2007307949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ作動時に生ずるブレーキ振動を低減するブレーキ制振装置において、
ブレーキ作動時に生ずるブレーキ振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段により検出されたブレーキ振動の周期と異なる周期となるように前記振動検出手段における振動計測のサンプリング周期を設定する計測設定手段と、
を備えたブレーキ制振装置。
【請求項２】
前記振動検出手段により検出されたブレーキ振動に基づいてブレーキを加振する加振手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制振装置。
【請求項３】
前記振動検出手段は、ブレーキ振動波形において一周期分の振動計測データに他の周期の振動計測データを重畳させて振動波形の補完を行い、その補完された振動波形に基づいてブレーキ振動を検出すること、
を特徴とする請求項１又は２に記載のブレーキ制振装置。
【請求項４】
前記加振手段は、ブレーキの加振によってブレーキ振動の周波数成分が変化した場合に、加振信号の位相を変更させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のブレーキ制振装置。
【請求項５】
前記加振手段は、ブレーキの加振後においてブレーキ振動の振幅が所定値を超えている場合に、加振信号の振幅を変更させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のブレーキ制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキ制動時における振動を低減させるブレーキ制振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブレーキ制動時の振動を低減させる装置として、特開平８−１９３６３３号公報に記載されるように、ディスクブレーキのキャリパに振動検出センサを取り付けてブレーキの振動を検出し、ブレーキピストン内に組み込んだ圧電素子によりブレーキを加振することによってブレーキ振動を打ち消し、振動の低減を図ろうとするものが知られている。
【特許文献１】特開平８−１９３６３３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、このような制振装置においては、ブレーキ制動時の振動を正確に計測することが難しく、適切な振動低減が困難である。すなわち、振動検出センサから出力される振動波形には、ノイズが生じており、振動成分を検出することが難しい。特に、デジタル信号処理によって振動波形を計測する際、デジタルサンプリングの周波数が低いと正確な振動波形を得ることが困難である。また、ブレーキの振動状態に応じて適切な振動を与えないと、ブレーキ振動がうまく低減できないこととなる。
【０００４】
そこで本発明は、ブレーキ振動の低減が図れるブレーキ制振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】
すなわち、本発明に係るブレーキ制振装置は、ブレーキ作動時に生ずるブレーキ振動を低減するブレーキ制振装置において、ブレーキ作動時に生ずるブレーキ振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段により検出されたブレーキ振動の周期と異なる周期となるように前記振動検出手段における振動計測のサンプリング周期を設定する計測設定手段とを備えて構成されている。
【０００６】
この発明によれば、ブレーキ振動の周期と異なる周期となるように振動計測のサンプリング周期を設定することにより、ブレーキ振動の波形を精度よく検出することができる。このため、そのブレーキ振動波形に応じてブレーキを加振することによりブレーキ振動を適切に低減することができる。
【０００７】
また本発明に係るブレーキ制振装置において、前記振動検出手段により検出されたブレーキ振動に基づいてブレーキを加振する加振手段を備えたことが好ましい。
【０００８】
また本発明に係るブレーキ制振装置において、前記振動検出手段は、ブレーキ振動波形において一周期分の振動計測データに他の周期の振動計測データを重畳させて振動波形の補完を行い、その補完された振動波形に基づいてブレーキ振動を検出することが好ましい。
【０００９】
また本発明に係るブレーキ制振装置において、前記加振手段は、ブレーキの加振によってブレーキ振動の周波数成分が変化した場合に、加振信号の位相を変更させることが好ましい。
【００１０】
この発明によれば、ブレーキの加振によってブレーキ振動の周波数成分が変化した場合に加振信号の位相を変更させることにより、加振信号の位相ずれを修正して適切な加振が行え、ブレーキ振動の低減が図れる。
【００１１】
また本発明に係るブレーキ制振装置において、前記加振手段は、ブレーキの加振後においてブレーキ振動の振幅が所定値を超えている場合に、加振信号の振幅を変更させることが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、ブレーキの加振後においてブレーキ振動の振幅が所定値を超えている場合に加振信号の振幅を変更させることにより、加振信号の振幅を修正して適切な加振が行え、ブレーキ振動の低減が図れる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ブレーキ振動を正確に検出することにより、ブレーキ振動の低減が適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１は本発明の実施形態に係るブレーキ制振装置の構成概要図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態に係るブレーキ制振装置は、ディスクブレーキのブレーキ作動時に生ずる振動を低減させる装置であって、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１、振動検出センサ２、車輪速センサ３、油圧センサ４及び制振部５を備えて構成される。
【００１７】
ＥＣＵ１は、装置全体の制御、信号処理及び演算処理などを行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。振動検出センサ２は、ブレーキに生ずる振動を検出する振動検出手段として機能するものであり、例えば、キャリパのパッド近傍位置などに設置される。振動検出センサ２は、ＥＣＵ１に接続され、ＥＣＵ１に対し検出信号を出力する。
【００１８】
車輪速センサ３は、車輪の回転速度を検出する車輪速検出手段として機能するものであり、例えば車輪の回転に伴い連続的にパルス信号を出力するものが用いられる。車輪速センサ３は、ＥＣＵ１に接続され、ＥＣＵ１に対し検出信号を出力する。車輪速センサ３から出力されるパルス数をカウントすることにより、車輪及びブレーキのディスクロータの回転周期を算出することができる。油圧センサ４は、ブレーキ油圧を検出するブレーキ圧検出手段として機能するものであり、例えばマスタシリンダ、ブレーキ流路又はホイルシリンダにおけるブレーキ圧を検出するものが用いられる。この油圧センサ４は、ＥＣＵ１に接続され、ＥＣＵ１に対し検出信号を出力する。
【００１９】
制振部５は、ブレーキ作動時に所定以上の振動が生じているときにその振動を打ち消すようにブレーキに振動を与えて振動低減させるものである。この制振部５としては、例えばブレーキ油圧を変動させてキャリパなどのブレーキ構成部材を加振するものが用いられる。すなわち、ブレーキ油圧をポンプの圧力により周期的に変動可能とし、ブレーキに生ずる振動を打ち消すようにブレーキ油圧を変動させることにより、ブレーキに生ずる振動を低減させるものが用いられる。この制振部５は、ＥＣＵ１に接続され、ＥＣＵ１から出力される作動制御信号を入力し、その入力信号に応じて作動する。
【００２０】
なお、制振部５としては、ブレーキに生ずる振動を打ち消すようにブレーキに加振できるものであれば、ブレーキ油圧を変動させるもの以外のものであってもよい。
【００２１】
ＥＣＵ１は、車輪速センサ３の出力信号のパルス数をカウントし、その所定カウント数がカウントされる時間に基づいて回転周期を演算する回転周期演算手段として機能する。この回転周期は、ブレーキ振動の周期と一致するものとなる。また、ＥＣＵ１は、そのブレーキ振動の周期と異なる周期となるように振動計測のサンプリング周期を設定する計測設定手段として機能する。
【００２２】
次に本実施形態に係るブレーキ制振装置の動作について説明する。
【００２３】
図２、３は、本実施形態に係るブレーキ制振装置の動作を示すフローチャートである。図４は、本実施形態に係るブレーキ制振装置における信号波形等の概要を示すタイミングチャートである。図４（ａ）は車輪速センサ３から出力される回転パルスをカウントしたカウンタ波形であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のカウンタ値に基づいて演算された１回転周期のパルス波形であり、図４（ｃ）は実際にブレーキに生ずる振動の波形イメージであり、図４（ｄ）は振動検出センサ２の検出信号に基づく振動計測データの波形である。図２、３における一連の制御処理は、例えば車両のブレーキ操作があった場合にＥＣＵ１によって実行され、そのブレーキ操作中において所定の周期で繰り返し実行される。
【００２４】
まず、図２のＳ１０に示すように、センサ検出値の読み込み処理が行われる。この処理は、振動検出センサ２、車輪速センサ３及び油圧センサ４から出力される検出値を読み込む処理である。振動検出センサ２、車輪速センサ３及び油圧センサ４の検出値は、ＥＣＵ１内のメモリに読み込まれる。そして、Ｓ１２に移行し、振動低減要求があるか否かが判断される。この判断処理は、例えば振動検出センサ２により検出された検出値が設定値を超えた場合に振動低減要求があると判断され、その設定値を超えていない場合に振動低減要求がないと判断される。この判断の基準となる設定値は、予めＥＣＵ１に設定されたものが用いられる。
【００２５】
Ｓ１２において振動低減要求がないと判断された場合には、ブレーキの加振動作を行うことなく、制御処理を終了する。一方、Ｓ１２において振動低減要求があると判断された場合には、回転周期演算処理が行われる（Ｓ１４）。この回転周期演算処理は、ブレーキを構成するロータの回転周期を演算する処理であり、例えば車輪速センサ３から出力されるパルス数がカウントされ、１回転分のパルス数のカウント時間に基づいて回転周期を演算して行われる。
【００２６】
そして、Ｓ１６に移行し、振動計測データの取得処理が行われる。この処理は、振動検出センサ２から出力される検出信号をブレーキの振動計測データとして取得し記録する処理である。この振動計測データの取得は、予め設定されたサンプリング周期で繰り返し行われる。
【００２７】
そして、Ｓ１８に移行し、振動計測周期の調整処理が行われる。この振動計測周期の調整処理は、振動計測データを取得する際のサンプリング周期をブレーキ振動周期と異なるように調整する処理である。例えば、ブレーキ振動周期がロータの回転周期に基づいて算出され、そのブレーキ振動周期に対し振動計測データを取得する際のサンプリング周期が一致する場合及び所定の近傍周期範囲にある場合には、そのサンプリング周期がブレーキ振動周期と異なるように調整される。一方、ブレーキ振動周期に対し振動計測データを取得する際のサンプリング周期が一致しない場合及び所定の近傍周期範囲にない場合には、のサンプリング周期は調整されない。また、この振動計測周期の調整処理において、振動計測データを取得する際のサンプリング周期をブレーキ振動周期と異なるように調整することが好ましい。この場合、例えば、サンプリング周期がブレーキ振動周期と変わらない、もしくは、遅い場合には、ブレーキ振動周期の１／Ｎの周期と異なる様に調整することが好ましい。また、サンプリング周期がブレーキ振動周期に対して十分遅い場合には、１／Ｎの周期と同じでもよい。
【００２８】
そして、Ｓ２０に移行し、振動計測データ数が所定数取得できたか否かが判断される。例えば、振動計測データ数がｎ個を超え、かつ、ロータの回転数がＮｒｐｍを超えている場合に、振動計測データ数が所定数取得できたと判断される。一方、振動計測データ数がｎ個を超えておらず、または、ロータの回転数がＮｒｐｍを超えていない場合には振動計測データ数が所定数取得できていないと判断される。振動計測データ数ｎ及び回転数Ｎは、予めＥＣＵ１に設定されている設定値である。
【００２９】
Ｓ２０にて振動計測データ数が所定数取得できていないと判断された場合には、Ｓ１６に戻る。一方、Ｓ２０にて振動計測データ数が所定数取得できたと判断された場合には、振動波形補完処理が行われる（Ｓ２２）。この振動波形補完処理は、振動計測データにより得られる波形を補完する処理である。例えば、図５（ａ）に示すように、振動の１周期分の振動計測データＳ０に他の周期の振動計測データＳ１を重畳させて振動波形が補完される。この補完処理により、振動波形を正確に検出することができる。なお、図５では、他の一つの周期の振動計測データのみを重畳させて補完を行っているが、他の二つ以上の周期の振動計測データを重畳させて補完を行ってもよい。
【００３０】
そして、図２のＳ２４に移行し、振動波形推定処理が行われる。この振動波形推定処理は、補完された振動波形に基づいて現実の振動波形の推定を行う処理である。図５（ｂ）に示すように、振動検出系統の遅れ時間Ｔ１を考慮して現実の振動波形の推定が行われる。例えば、遅れ時間Ｔ１の分だけ振動波形の位相を進めることにより、振動波形を現実の振動状態に近いものとすることができる。
【００３１】
そして、図２のＳ２６に移行し、加振の波形、振幅及び位相の演算処理が行われる。この演算処理は、制振部５の作動によりブレーキに加振して振動を低減する際における加振信号の波形、振幅及び位相を演算する処理である。例えば、図５（ｂ）に示すように、Ｓ２４にて推定された振動波形に基づいて加振信号の波形、ピーク位相及び振幅が設定される。その際、加振信号の波形は、ブレーキ振動を打ち消すように逆位相のものに設定される。ピーク位相は、例えば図４（ｂ）の１回転周期のパルスの立ち上がりタイミングを基準として設定される。
【００３２】
そして、図３のＳ２８に移行し、加振タイミング演算処理が行われる。加振タイミング演算処理は、Ｓ２６にて設定された加振信号を制振部５へ入力するタイミングを演算する処理である。例えば、制振部５に加振信号が入力されてからブレーキに加振が行われるまでの動作遅れ時間Ｔ２を設定しておき、現実の振動波形に対し動作遅れ時間Ｔ２の分だけ早いタイミングを加振タイミングとして演算する。
【００３３】
そして、Ｓ３０に移行し、加振処理が行われる。加振処理は、ＥＣＵ１から制振部５に加振信号を出力する処理である。制振部５は、加振信号を入力し、振動しているブレーキの対しその振動を打ち消すように加振する。例えば、制振部５がブレーキ油圧を通じてブレーキパッドを加振するものである場合、制振部５によってブレーキ油圧が周期的に変動させられる。このブレーキ油圧の変動により、ブレーキパッドに生じている振動が低減される。
【００３４】
そして、Ｓ３２に移行し、加振処理の開始時から所定時間が経過したか否かが判断される。この判断処理は、例えば加振処理の開始時からロータの回転数が所定数を超えたか否かに基づいて行えばよい。Ｓ３２にて加振処理の開始時から所定時間が経過したと判断された場合には、振動波形の推定処理が行われる（Ｓ３４）。
【００３５】
振動波形の推定処理は、ブレーキに生じている振動の波形を推定する処理であり、例えば前述したＳ１０、Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ２２及びＳ２４の処理を行うことにより振動波形の推定を行えばよい。そして、Ｓ３６に移行し、加振前後における波形比較処理が行われる。波形比較処理は、加振処理前におけるブレーキの振動波形と加振処理後におけるブレーキの振動波形とを比較する処理である。例えば、加振前後の波形における周波数成分に変化があるか、振幅に変化があるなどが比較される。
【００３６】
そして、Ｓ３８に移行し、加振後の振動波形に周波数成分の変化があったか否かが判断される。例えば、加振後の振動波形が加振前の振動波形と比べて周波数成分が増加しているか否かが判断される。またそれに加えて、加振後の振動波形が加振前の振動波形と比べて波形ピークの位相変化が所定値を超えているか否かが判断される。Ｓ３８にて加振後の振動波形に周波数成分の変化がないと判断された場合には、加振後の振動波形の振幅が所定値より大きいか否かが判断される（Ｓ４２）。この所定値は、予めＥＣＵ１に設定される設定値が用いられる。
【００３７】
Ｓ４２にて加振後の振動波形の振幅が所定値より大きくないと判断された場合には、Ｓ４６に移行する。一方、Ｓ４２にて加振後の振動波形の振幅が所定値より大きいと判断された場合には、加振振幅変更処理が行われる（Ｓ４４）。加振振幅変更処理は、加振信号における振幅を変更する処理である。例えば、適切にブレーキ振動が低減できるように、加振後の振動波形の振幅に応じて加振信号における振幅が変更される。そして、Ｓ４６に移行する。
【００３８】
ところで、Ｓ３８にて加振後の振動波形に周波数成分の変化があると判断された場合には、加振位相変更処理が行われる（Ｓ４０）。加振位相変更処理は、加振信号における位相を変更する処理である。例えば、適切にブレーキ振動が低減できるように、加振後の振動波形の状態に応じて加振信号における位相が変更される。そして、Ｓ４６に移行する。
【００３９】
Ｓ４６では、加振処理が行われる。この加振処理は、ＥＣＵ１から制振部５に加振信号を出力してブレーキを加振する処理である。その際、Ｓ３８にて加振後の振動波形に周波数成分の変化がなく、Ｓ４２にて加振後の振動波形の振幅が所定値より大きくないと判断された場合には、ブレーキ振動が十分に低減できているため、特に加振信号を変更することなく加振処理が行われる。これに対し、Ｓ３８にて加振後の振動波形に周波数成分の変化があると判断された場合には、加振位相変更処理にて変更された加振信号を出力して加振処理が行われる。また、Ｓ４２にて加振後の振動波形の振幅が所定値より大きいと判断された場合には、加振振幅変更処理にて変更された加振信号を出力して加振処理が行われる。
【００４０】
図６は、本実施形態に係るブレーキ制振装置において加振振幅変更を行った場合の信号波形等の概要を示すタイミングチャートである。図６（ａ）は車輪速センサ３から出力される回転パルスをカウントしたカウンタ波形であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のカウンタ値に基づいて演算された１回転周期のパルス波形であり、図６（ｃ）はブレーキに生じている振動の波形であり、図６（ｄ）は加振信号の波形である。
【００４１】
図６（ｃ）に示すように、ブレーキに所定値を超える振動が生じている場合、ブレーキに加振を行って振動が低減される。その際、図６（ｄ）に示すように、加振前の振動波形のピーク位相がθ１であり、加振後の振動波形のピーク位相がθ２である場合、加振よるピーク位相のズレ量｜θ１−θ２｜が演算され、そのズレ量が設定値θ０より大きくない場合にはＳ４０の加振位相変更処理が行われない。一方、加振後の振動波形の振幅が設定値Ｌ１よりも大きい場合にはＳ４４の加振振幅変更処理が行われる。この加振振幅変更処理により、例えば加振波形の振幅増加が行われ、ブレーキ振動の振幅がＬ１より小さくなり、ブレーキ振動が低減される。
【００４２】
図２のＳ４６の加振処理を終えたら、Ｓ４８に移行し、振動低減要求があるか否かが判断される。この判断処理は、例えば振動検出センサ２により検出された検出値が設定値を超えた場合に振動低減要求があると判断され、その設定値を超えていない場合に振動低減要求がないと判断される。この判断の基準となる設定値は、予めＥＣＵ１に設定されたものが用いられる。
【００４３】
Ｓ４８において振動低減要求があると判断された場合には、Ｓ３４に戻る。一方、Ｓ４８において振動低減要求がないと判断された場合には、制御処理を終了する。
【００４４】
以上のように、本実施形態に係るブレーキ制振装置によれば、ブレーキ振動の周期と異なる周期となるように振動計測のサンプリング周期を設定することにより、ブレーキ振動の波形を精度よく検出することができる。このため、そのブレーキ振動波形に応じてブレーキを加振することによりブレーキ振動を適切に低減することができる。
【００４５】
例えば、ブレーキ振動の周期と振動計測のサンプリング周期が同じである場合、ブレーキ振動の計測値が変動しているときであっても、そのブレーキ振動の変動とサンプリング時が同期しているので、ブレーキ振動の計測値がほぼ一定の値となるおそれがあり、ブレーキ振動を適切に検出することが困難となる。これに対し、本実施形態に係るブレーキ制振装置では、ブレーキ振動の周期と振動計測のサンプリング周期が異なっているので、ブレーキ振動の計測値が変動している場合には、ブレーキ振動の計測値がほぼ一定の値となることが防止できる。特に、ブレーキ振動を補完している場合には、ブレーキ振動波形が精度よく検出できることとなる。従って、ブレーキ振動が正確に検出でき、適切なブレーキ振動の低減が行える。
【００４６】
また、本実施形態に係るブレーキ制振装置によれば、ブレーキの加振によってブレーキ振動の周波数成分が変化した場合に加振信号の位相を変更させることにより、加振信号の位相ずれを修正して適切な加振が行え、ブレーキ振動の低減が図れる。
【００４７】
また、ブレーキの加振後においてブレーキ振動の振幅が所定値を超えている場合に加振信号の振幅を変更させることにより、加振信号の振幅を修正して適切な加振が行え、ブレーキ振動の低減が図れる。
【００４８】
なお、上述した実施形態は本発明に係るブレーキ制振装置の一例を示すものである。本発明に係るブレーキ制振装置は、このようなものに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係るブレーキ制振装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係るブレーキ制振装置の構成概要図である。
【図２】図１のブレーキ制振装置における動作を示すフローチャートである。
【図３】図１のブレーキ制振装置における動作を示すフローチャートである。
【図４】図１のブレーキ制振装置における信号波形等の概要を示すタイミングチャートである。
【図５】図１のブレーキ制振装置における補完処理の説明図である。
【図６】図１のブレーキ制振装置における加振処理の説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…ＥＣＵ、２…振動検出センサ、３…車輪速センサ、４…油圧センサ、５…制振部。
【図１】
2007307949.tif 000003
【図２】
2007307949.tif 000004
【図３】
2007307949.tif 000005
【図４】
2007307949.tif 000006
【図５】
2007307949.tif 000007
【図６】
2007307949.tif 000008