JP4540760B2 - Brake control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両に設けられるブレーキ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車等の車両では、ブレーキペダルが踏み込まれると、マスターシリンダにて発生したブレーキ液圧が各車輪にそれぞれ設けられたブレーキ装置へ供給されてブレーキ力が生じ、減速されるようになっている。ブレーキ装置としては、図9に示すようなディスクブレーキ1が主流であり、このディスクブレーキ1にブレーキ液圧が供給されると、キャリパ2のシリンダ3内に摺動可能に配設されたピストン4が突出され、このピストン4とキャリパ2の爪部5とによって、図示しないキャリアに支持されたアウタパッド6及びインナーパッド7がディスク8へ押し付けられてブレーキ力が発生するようになっている。
ところで、ブレーキを作動させると、ディスクブレーキ1から鳴きが生じることがある。この鳴き現象は、耳障りでありドライバーに不快感を与えているため、その対策が求められている。
【0003】
図10は、鳴きの発生に対するアウタパッド6の振動及び車速の関係を示すものであり、この図からもわかるように、鳴きは、アウタパッド6の振動の発生とともに発生し、しかも、車両が減速するにしたがって大きくなっていることが認められる。また、図11には、ディスク8の軸方向への変位に対するパッド6、7に加わる圧縮力及びせん断力の関係を示すものであり、パッド6、7に加わる圧縮力及びせん断力が、ディスク8の変位に対して位相が僅かに遅れて変化し、その波形は、略一致していることが認められる。
【0004】
つまり、この鳴き現象の原因としては、例えば、ディスク8の振れや厚みの変化によってディスク8に対してパッド6,7に摩擦振動が発生し、この摩擦振動によってディスクブレーキ1を構成するキャリパ2等の部材が共振し、さらに、この摩擦振動が増大することにより、この共振振動が自励的に増大して発生すると考えられている。そして、この共振振動音である鳴きは、減速時に、ディスク8が1回転することにより発生・消失し、そのサイクルが繰り返されることで生じる高周波の音であることが知られている。したがって、車両が低速になり、ディスク8の回転速度が遅くなると、ディスク1回転あたりの鳴きの発生時間が長くなって騒音となる。
【0005】
上記のように発生する鳴きを低減させるために、従来では、ディスクブレーキ1に、例えば、キャリパ2等の部材の剛性を高める等の構造変更を行って、パッド6,7の摩擦振動に対する共振を低減させることが行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような鳴きの対策にあっては、剛性を高める構造変更を行うことにより、部材のコストが嵩んでしまうという問題があり、しかも、この鳴きに関係するキャリパ2等の構成部材は共振点が多いため、この構造変更による対策では、鳴きをある程度しか低減させることができなかった。
【0007】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コストアップを招くことなく、鳴きを大幅に低減させることが可能なブレーキ制御装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載のブレーキ制御装置は、ブレーキペダルと、該ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出センサと、各車輪にそれぞれ設けられたディスクブレーキのブレーキパッドにてブレーキ力を発生させるブレーキ装置と、各車輪にそれぞれ設けられた車輪速センサと、前記操作量検出センサからの検出信号に応じて前記ブレーキ装置へのブレーキ力を制御する制御手段とを有するブレーキ制御装置であって、前記制御手段は、ブレーキ作動時にて車両が20km/h以下の所定速度となった際に、各ブレーキ装置へのブレーキ力を、前記操作量検出センサからの検出信号に応じたブレーキ力の設定値に対して前記車輪速センサの検出値に基づく車輪の回転周波数に合わせて車両の減速が進む毎に減力時間が長くなるように加減変動させ、前記ブレーキパッドの面圧を加減変動させながら車両を減速させることを特徴としている。即ち、ブレーキ作動時にて車両が20km/h以下の所定速度となると、制御手段が各車輪のブレーキ装置へのブレーキ力を前記操作量検出センサからの検出信号に応じたブレーキ力の設定値に対して前記車輪速センサの検出値に基づく車輪の回転周波数に合わせて車両の減速が進む毎に減力時間が長くなるように加減変動させるので、ブレーキ作動時におけるパッドの摩擦振動によるブレーキ装置の各構成部材の共振が抑えられ、したがって、ブレーキ作動時に生じる鳴き現象が大幅に低減される。
また、請求項2記載のブレーキ制御装置は、請求項1記載のものに関し、前記各車輪の車輪に対するブレーキ力の加減変動の周波数を左右にて逆位相とし、かつ右前輪と左後輪及び左前輪と右後輪で同位相としたことを特徴としている。これにより、鳴き抑制制御時における車両のヨー方向の挙動の安定性を確保しつつブレーキの鳴き現象を大幅に低減させることができる。
請求項3記載のブレーキ制御装置は、請求項1または2記載のものに関し、前記ブレーキ装置は、液圧ポンプで発生する液圧を液圧制御弁を介して作用させることでブレーキ力が発生するものであって、制御手段は液圧制御弁を調整することでブレーキ力を加減変動させることを特徴としている。
請求項4記載のブレーキ制御装置は、請求項1または2記載のものに関し、電動のモータの駆動によりブレーキ力が発生するものであって、制御手段はモータの駆動を調整することでブレーキ力を加減変動させることを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のブレーキ制御装置の実施の形態を説明する。
図1に示すものは、各車輪に設けられた前述のディスクブレーキ(ブレーキ装置)1の液圧を制御するブレーキ制御装置である。
図において、符号101は、ブレーキペダルであり、このブレーキペダル101の踏み込みによってマスターシリンダ102が液圧を発生するようになっている。
【0010】
また、符号104は、外部液圧供給源である。この外部液圧供給源104は、モータ105aによって駆動されて液圧を発生する液圧ポンプ105を有するもので、この液圧ポンプ105の出力側には、アキュームレータ106が接続され、発生した高い液圧を貯えるようになっている。
【0011】
また、液圧ポンプ105は、リザーバ107から吸い上げたブレーキ液を加圧して各車輪のそれぞれの液圧制御弁108に供給するようになっている。
液圧制御弁108は、前記外部液圧供給源104からディスクブレーキ1のシリンダ3に作用する圧力を調整するもので、コントローラ(制御手段)111によって駆動が制御されるようになっている。
【0012】
この液圧制御弁108のボディー109の内部には、スプール112がその軸方向に移動可能に設けられており、このスプール112が移動することにより、ディスクブレーキ1のシリンダ3に接続された管路131を、外部液圧供給源104の液圧ポンプ105からの管路132あるいはリザーバ107へつながる管路133のいずれかに連通させるようになっている。
【0013】
また、この液圧制御弁108には、スプール112を移動させるための推力を発生させるソレノイド113が設けられており、前記コントローラ111から出力される駆動電流の大きさに応じた推力で、スプール112を増圧側(図中左方向)に付勢する。そして、この付勢力によりスプール112が増圧側(図中左方向)に移動すると、外部液圧供給源104の液圧ポンプ105からの管路132を、ディスクブレーキ1のシリンダ3に接続された管路131に連通させるようになっている。
【0014】
また、この液圧制御弁108のスプール112は、ソレノイド113と反対側にはディスクブレーキ1のシリンダ3側の液圧が作用するようになっているとともに、例えばスプリング110によって減圧側(図中右方向)に付勢されている。これにより、ソレノイド113に駆動電流が出力されていないときには、スプール112は減圧側(図中右方向)に移動され、これにより、リザーバ107へつながる管路133を、ディスクブレーキ1のシリンダ3に接続された管路131に連通させるようになっている。
【0015】
したがって、この液圧制御弁108は、スプール112に作用するソレノイド113による推力とスプリング110及びディスクブレーキ1のシリンダ3側の液圧による戻し力とを適宜バランスさせることによって、ディスクブレーキ1のシリンダ3側に対し、増圧、減圧または液圧保持を行えるようになっている。
【0016】
また、前記外部液圧供給源104のアキュームレータ106と上記構造の液圧制御弁108との間の管路132には、コントローラ111からの信号によって開閉駆動される液圧通路開閉弁129が設けられている。この液圧通路開閉弁129には、前記コントローラ111によって駆動が制御されるソレノイド129a及びバネ等の付勢手段129bが設けられており、ソレノイド129aの駆動によって管路132の開閉が行われるようになっている。
【0017】
つまり、ブレーキ作動時はコントローラ111によってソレノイド129aが駆動されて弁が付勢手段129bの付勢力に抗して移動され、管路132が開かれ、外部液圧供給源104のアキュームレータ106から液圧制御弁108へ液圧が供給されるようになっており、ブレーキ非作動時には、コントローラ111によってソレノイド129aの駆動が停止されて弁が付勢手段129bの付勢方向へ移動され、管路132が閉ざされ、外部液圧供給源104から液圧制御弁108へ液圧が供給されなくなるようになっている。
【0018】
つまり、ブレーキ非作動時に加圧されたブレーキ液が液圧制御弁108へ送り出されて、この液圧制御弁108の内部にてリークしてリザーバ107へ戻されることによる外部液圧供給源104のアキュームレータ106における圧力低下を防止するようになっている。
【0019】
また、符号121は、フェールセーフ弁である。このフェールセーフ弁121は、マスターシリンダ102と前記管路131とを接続する管路134に設けられたものである。
このフェールセーフ弁121には、前記コントローラ111によって駆動が制御されるソレノイド121a及びバネ等の付勢手段121bが設けられており、ソレノイド121aの駆動によってディスクブレーキ1のシリンダ3が、液圧制御弁108からの管路131あるいはマスターシリンダ102からの管路134のいずれかに連通されるようになっている。
【0020】
つまり、通常はコントローラ111によってソレノイド121aが駆動されて弁が付勢手段121bの付勢力に抗して移動され、ディスクブレーキ1のシリンダ3に管路131が連通され、ディスクブレーキ1のシリンダ3に液圧制御弁108からの制御液圧が加わるようになっており、ブレーキ作動時に何らかの原因にて液圧制御弁108からの液圧が設定値よりも低下した場合には、コントローラ111によってソレノイド121aの駆動が停止されて弁が付勢手段121bの付勢方向へ移動され、ディスクブレーキ1のシリンダ3に管路134が連通され、ディスクブレーキ1のシリンダ3にマスターシリンダ102からの液圧が直接加わり、制動力を発生させるようになっている。
【0021】
また、マスターシリンダ102からの管路134には、切り換え弁122を介してアキュームレータ123が接続されている。切り換え弁122には、前記コントローラ111によって駆動が制御されるソレノイド122a及びバネ等の付勢手段122bが設けられており、ソレノイド122aの駆動によってアキュームレータ123とマスターシリンダ102からの管路134との連通、遮断が行われるようになっている。
【0022】
つまり、通常はコントローラ111によってソレノイド122aが駆動されて弁が付勢手段122bの付勢力に抗して移動され、アキュームレータ123がマスターシリンダ102からの管路134に連通され、マスターシリンダ102からの液圧がアキュームレータ123へ適度に逃がされてブレーキペダル101からドライバーに適度の操作感が与えられるようになっており、ブレーキ作動時に何らかの原因にて液圧制御弁108からの液圧が設定値よりも低下した場合には、コントローラ111によってソレノイド122aの駆動が停止されて弁が付勢手段122bの付勢方向へ移動され、管路134とアキュームレータ123とが遮断され、マスターシリンダ102からの液圧がアキュームレータ123へ送り込まれることなく、フェールセーフ弁121を介してディスクブレーキ1のシリンダ3へ供給されるようになっている。
【0023】
また、コントローラ111には、車両の速度を検出する車速センサ120が接続されており、この車速センサ120から検出信号が入力されるようになっている。
なお、符号124は、マスターシリンダ圧を検出する踏力センサ(センサ)、符号125は、ディスクブレーキ1のシリンダ3へ作用される液圧を検出する圧力センサ、符号126は、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ、符号128は外部液圧供給源104の液圧を検出する圧力センサであり、これら踏力センサ124、圧力センサ125,128及び車輪速センサ126からの検出信号に基づいてコントローラ111が外部液圧供給源104、液圧制御弁108及びフェールセーフ弁121、切り換え弁122、液圧通路開閉弁129の各弁のソレノイド121a,122a,129aの駆動を制御するようになっている。
【0024】
次に、このブレーキ制御装置におけるブレーキの制御を図2に示すフローチャート図に基づいて説明する。
コントローラ111は、踏力センサ124からの検出データを読み込み(ステップS1)、その検出データ値に基づいて、ドライバーがブレーキペダル101を踏み込んでブレーキをかけたかを判定する(ステップS2)。
【0025】
ブレーキがかけられたと判定したコントローラ111は、各車輪に生じさせるブレーキ力を設定する(ステップS3)。ここで、これら車輪へのブレーキ力の設定は、ブレーキ作動時における前輪(フロント)、後輪(リア)に加わる荷重の変動に対応させて、予め設定されている関係(例えば図3)から決定される。つまり、図3に示す例においては所定の踏力値Pまでは踏力に比例したブレーキ力を前輪及び後輪に生じさせ、所定の踏力値Pを越えた時点から前輪には引き続き踏力に比例したブレーキ力を生じさせるが、後輪には、所定の踏力値Pを越えた時点以降は、所定の踏力値Pにおけるブレーキ力を生じさせる。
これにより、車両は、ブレーキの作動により路面との摩擦力が減少する後輪におけるブレーキ力が抑えられて挙動が安定される。
【0026】
また、コントローラ111は、車速センサ120からの検出信号に基づいて、ブレーキの作動により車速が予め定められたしきい値(所定速度)以下となったか否かを判定する(ステップS4)。なお、このしきい値は、鳴きが生じ易くなる低速に設定されている。
【0027】
そして、コントローラ111が、車速がしきい値よりも速い場合は、前述のように決定された図3に基づくブレーキ力の設定値にて車輪にブレーキ力を生じさせる。
つまり、コントローラ111は、液圧通路開閉弁129のソレノイド129aへ駆動電流を出力し、管路132を開いて外部液圧供給源104から液圧制御弁108へ液圧を供給させるとともに、液圧制御弁108のソレノイド113へ制御駆動電流を出力し、ディスクブレーキ1のシリンダ3へ制御液圧を供給させ、各車輪にて設定された値のブレーキ力を発生させる(ステップS5)。
【0028】
コントローラ111が、ブレーキの作動による減速によって車速がしきい値以下となったと判定すると、コントローラ111は、ブレーキ作動時における鳴きを低減させるために、図4に示すように、各車輪におけるブレーキ力を鳴き抑制設定値に設定する鳴き抑制制御を行う(ステップS6)。
【0029】
つまり、各車輪のディスクブレーキ1にて発生させるブレーキ力を、各車輪におけるディスク8に対するパッド6、7の面圧を所定周波数にて加減変動させた鳴き抑制設定値に設定する。ここで、このときの変動周波数は、前記しきい値におけるディスク8(車輪)の回転周波数とされている。
【0030】
ここで、車速のしきい値を20Km/hとし、車輪の有効半径を0.3mとすると、変動周波数は、20/(2×0.3π×3.6)≒2.95Hzとなる。
なお、このときの変動の周波数は、左右にて互いに逆位相とされ、かつ右前輪と左後輪とが同位相とされ、左前輪と右後輪とが同位相とされている。
【0031】
そして、上記のように、設定したブレーキ力にて各車輪にブレーキ力を生じさせるべく、コントローラ111が、液圧制御弁108のソレノイド113の駆動を制御する(ステップS5)。
【0032】
このように、ディスク8の回転周波数にてディスク8に対するパッド6、7の面圧を加減変動させながらブレーキ力を生じさせて車両を減速させることにより、パッド6、7の摩擦振動によるディスクブレーキ1のキャリパ2等の各構成部材の共振が抑えられ、ディスク8の回転周波数にて生じる鳴き現象が大幅に低減される。
【0033】
以上説明したように、上記のブレーキ制御装置によれば、車速が、鳴き現象が発生しやすくなる速度であるしきい値以下となった際に、各車輪におけるディスク8に対するパッド6、7の面圧を、その時点におけるディスク8の回転周波数にて加減変動させる鳴き抑制制御を行うものであるので、キャリパ2等のディスクブレーキ1の構成部品を構造変更して剛性を高めるようなことなく、ブレーキ作動時におけるパッド6、7の摩擦振動によるディスクブレーキ1のキャリパ2等の各構成部材の共振を確実に抑えることができ、これにより、ディスクブレーキ1をコストアップさせることなく、ディスク8の回転周波数にて生じる鳴き現象を大幅に低減させることができる。
【0034】
また、各車輪のディスクブレーキ1におけるディスク8に対するパッド6、7の面圧の変動周波数を、左右にて互いに逆位相とし、かつ右前輪と左後輪、左前輪と右後輪をそれぞれ同位相としたことにより、鳴き抑制制御時における車両のヨー方向の挙動の安定性を確保しつつブレーキの鳴き現象を大幅に低減させることができる。
【0035】
なお、この各車輪のディスクブレーキ1におけるディスク8に対するパッド6、7の面圧の変動周波数を、左右にて互いに同位相とし、かつ前後にて互いに逆位相として、ヨー成分の変動を相殺するようにしても良い。
【0036】
また、上記鳴き抑制制御は、上記構成のブレーキ制御装置に限らず、各車輪のディスクブレーキ1のブレーキ力をそれぞれ制御することができるものであればいかなるシステムであっても良い。
ここで、他のシステムのブレーキ制御装置として、電動ディスクブレーキ(ブレーキ装置)を制御するものを例にとって図6〜図8を参照して以下に説明する。
【0037】
電動ディスクブレーキ11は、車両の非回転部に固定されるキャリア12と、このキャリア12にディスク13の両側に配設された状態で摺動自在に支持される一対のインナパッド14およびアウタパッド15と、キャリア12とで構成される二カ所の摺動案内部16,16において該キャリア12にディスク13の軸線方向に摺動自在となるよう支持された、パッド14,15を両側から挾持可能なキャリパ17とで主に構成されている。
【0038】
キャリア12は、ガイド穴20,20がそれぞれ穿設される二カ所の支持部21と、これら支持部21のガイド穴20,20の開口側同士を連結させる第1連結部22aと、これら支持部21,21のガイド穴20,20に対し反対側同士を連結させる第2連結部22bとを有している。
【0039】
そして、キャリア12は、支持部21,21がディスク13の周方向における両端位置となり、かつ支持部21,21に穿設されたガイド穴20、20がディスク13の軸線方向(図6,図7における左右方向)に沿うようにディスク13に対し配置された状態で車体側に固定される。
【0040】
支持部21,21の内側位置には相互に対向するように一対のパッドガイド23,23が設けられており、これらパッドガイド23,23により、インナパッド14およびアウタパッド15はディスク13の軸線方向に沿って摺動自在となるようにそれぞれの両端位置において支持されることになる。
【0041】
キャリパ17は、略円筒状の筒状部材25と、該筒状部材25の一側に固定されこれを閉塞させる底部材26と、筒状部材25の他側に固定される先端部材27とを有するハウジング28を具備している。
【0042】
筒状部材25には、その中心軸線を中心として相反する方向に突出する突出部30,30が形成されており、これら突出部30,30には、それぞれ、筒状部材25の軸線方向と平行してピン31が底部材26に対し反対方向に延出するように固定されている。
そして、これらのピン31,31がキャリア12のガイド穴20,20に摺動自在に嵌合されることで、キャリパ17はキャリア12にディスク13の軸線方向に沿って摺動自在に支持されることになる。
【0043】
ハウジング28には、モータ33と、このモータ33の回転運動を直線運動に変換するボールネジ(変換機構部)34とが設けられている。
モータ33は、筒状部材25および底部材26と、筒状部材25の内周部に取り付けられたコイル35と、筒状部材25の底部材26に対し反対側の内周部に取り付けられたベアリング36と、このベアリング36を介して回転自在に支持されたボールネジ34のナット部材37と、コイル35の内側に位置するようにナット部材37の外周部に固定されたマグネット38とを有している。
【0044】
ボールネジ34は、内周部にメネジ部37aが形成された上記ナット部材37と、このナット部材37の内側に配置されるとともに外周部にオネジ部40aが形成されたネジ部材40と、ナット部材37のメネジ部37aとネジ部材40のオネジ部40aとの間に介在されたボール41とを有している。
ここで、ボールネジ34のネジ部材40は、底部材26に対し、相対回転が規制された状態で軸線方向移動が可能なスライド機構部43を介して連結されている。
すなわち、このスライド機構部43は、底部材26に形成されたスプライン穴44と、このスプライン穴44に嵌合するよう形成されるとともにネジ部材40の一端側に固定されたスプライン部材45とで構成されている。
【0045】
底部材26には、スプライン穴44と同軸をなしてシリンダ穴46が形成されており、このシリンダ穴46には、スプライン部材45のネジ部材40に対し反対側に当接可能なピストン47が摺動自在に嵌合されている。そして、底部材26には、このピストン47とシリンダ穴46とでピストン47より反スプライン部材45側に形成される室48を外部に連通させるポート49が形成されている。なお、シリンダ穴46の内周部にはピストン47の外周面との隙間をシールするシール部材50が設けられている。
【0046】
筒状部材25の底部材26に対し反対側の端部には、ベアリング36を筒状部材25に保持させる取付部材52が固定されており、この取付部材52には、ナット部材37に固定された回転円板53の回転位置を検出することによりナット部材37の回転位置を検出する位置検出器54が固定されている。
【0047】
筒状部材25の底部材26に対し反対側の端部には、先端部材27が固定されている。この先端部材27は、一端側で筒状部材25に固定されるディスクパス部56と、該ディスクパス部56の他端側から略垂直に延出する爪部57とを有しており、爪部57がボールネジ34のネジ部材40に対向する状態で筒状部材25に固定されている。
【0048】
ここで、キャリパ17をキャリア12に支持させた状態で、モータ33およびボールネジ34はそれぞれの軸線をディスク13の軸線に平行させることになり、ボールネジ34はそのネジ部材40がインナパッド14のディスク13に対し反対側に当接可能に対向配置され、先端部材27は、ディスクパス部56がディスク13の外周部を跨ぐように延出し爪部57がアウタパッド15のディスク13に対し反対側に当接可能に対向配置されることになる。
【0049】
また、先端部材27および取付部材52には、ボールネジ34のネジ部材40の外側を覆うように蓋部材58が固定されており、この蓋部材58の内周部とネジ部材40の外周部との間には、ボールネジ34の螺合部分等にほこり等が入るのを防止するダストブーツ59が設けられている。
【0050】
そして、図8に示すように、上記構成の電動ディスクブレーキ11が、車両の前後左右の各車輪に対しそれぞれ設けられており、すべての電動ディスクブレーキ11のモータ33および位置検出器54がコントローラ(制御手段)60に接続されている。ここで、各モータ33はそれぞれを駆動するためにコントローラ60に設けられた図示せぬモータドライバに接続されている。
【0051】
ここで、図8において符号63は、運転者により操作入力がなされるブレーキペダルであり、符号64はブレーキペダル63の操作量を検出する操作量検出センサ(センサ)、符号65はブレーキペダル63への入力でブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダをそれぞれ示しており、すべての電動ディスクブレーキ11のうち、前二輪に配置されるものには、マスタシリンダ65からのブレーキ液圧がポート49を介して室48に導入されている。
【0052】
コントローラ60は、操作量検出センサ64で検出されたブレーキペダル63の操作量に応じて各車輪にブレーキ力を発生させるように、各電動ディスクブレーキ11のそれぞれについて、モータ33を位置検出器54の回転位置データに基づいてフィードバック制御する。
【0053】
すなわち、コントローラ60は、後二輪の電動ディスクブレーキ11においては電動ディスクブレーキ11のみで必要なブレーキ力を発生させるように各モータ33を制御する一方、前二輪の電動ディスクブレーキ11においては必要なブレーキ力に対しマスタシリンダ65で発生するブレーキ液圧によるブレーキ力を補充するブレーキ力を電動ディスクブレーキ11で発生させるように各モータ33を制御する。
【0054】
コントローラ60は、ブレーキ力を発生させる際に、モータ33でボールネジ34のナット部材37を正方向に回転させる。すると、スライド機構部43で回転が規制されたネジ部材40が、ディスク13方向に移動しインナパッド14をディスク13に接触させる一方、その反力でキャリパ17がキャリア12に対し移動して爪部57をディスク方向に移動させることになり、このようにして最終的に、ネジ部材40と爪部57とでインナパッド14およびアウタパッド15がディスク13の方向に押圧され、これらパッド14,15がディスク13に接触してブレーキ力を発生させる。
【0055】
なお、マスタシリンダ65からのブレーキ液圧が室48に導入されている電動ディスクブレーキ11においては、上記に加えて、このブレーキ液圧による推進力がピストン47を介してネジ部材40に伝達される。すると、ボールネジ34は回転運動と直線運動との可逆性を有するため、この推進力でネジ部材40が回転しつつモータ33による推進力と合わせてパッド14,15をディスク13に押圧してブレーキ力を発生させる。
【0056】
他方、コントローラ60は、この状態からブレーキ力を緩める際に、モータ33でナット部材37を上記正方向に対し逆の戻し方向に回転させる。すると、回転が規制されたネジ部材40がディスク13から離間する方向に移動し、その結果、インナパッド14およびアウタパッド15がディスク13から離間してブレーキ力を解除させる。なお、マスタシリンダ65からのブレーキ液圧が室に導入されている電動ディスクブレーキ11においては、このブレーキ液圧の低下も合わせてブレーキ力を解除させる。
また、コントローラ60にも、車両の速度を検出する車速センサ66が接続されており、この車速センサ66から検出信号が入力されるようになっている。
【0057】
そして、上記構造の電動ディスクブレーキ11を制御するブレーキ制御装置においても、コントローラ60は、ブレーキの作動により車速が低下した際に、車速センサ66からの検出信号に基づいて、車速が予め定められたしきい値以下であるか否かを判定し、しきい値以下となったことを判定した場合に、鳴き抑制制御を行うようになっている。
【0058】
つまり、前述したように、コントローラ60は、図4あるいは図5に示すように、各車輪におけるブレーキ力を鳴き抑制用の鳴き抑制設定値に設定し、この設定したブレーキ力を各車輪に生じさせるべく各電動ディスクブレーキ11を制御し、各車輪におけるディスク13に対するパッド14,15の面圧を所定周波数にて加減変動させる。
【0059】
そして、このように、ディスク13の回転周波数にてディスク13に対するパッド14,15の面圧を加減変動させながらブレーキ力を生じさせて車両を減速させることにより、パッド14,15の摩擦振動による電動ディスクブレーキ11のキャリパ17等の各構成部材の共振が抑えられ、ディスク13の回転周波数にて生じる鳴き現象が大幅に低減される。
【0060】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のブレーキ制御装置によれば、下記の効果を得ることができる。
請求項1記載のブレーキ制御装置によれば、ブレーキ作動時にて車両が20km/h以下の所定速度となると、制御手段が各車輪のブレーキ装置へのブレーキ力を、前記操作量検出センサからの検出信号に応じたブレーキ力の設定値に対して前記車輪速センサの検出値に基づく車輪の回転周波数に合わせて車両の減速が進む毎に減力時間が長くなるように加減変動させるので、ディスクの回転周波数にてディスクに対するブレーキパッドの面圧を加減変動させながらブレーキ力を生じさせて車両を減速させることにより、パッドの摩擦振動によるディスクブレーキの各構成部材の共振が抑えられ、ディスクの回転周波数にて生じる鳴き現象が大幅に低減される。よって、ブレーキ装置の構成部品を構造変更して剛性を高めるようなことなく、ブレーキ作動時におけるパッドの摩擦振動によるブレーキ装置を構成する各構成部材の共振を確実に抑えることができ、したがって、コストアップを招くことなくブレーキ作動時に生じる鳴き現象を大幅に低減させることができる。
また、請求項2記載のブレーキ制御装置によれば、前記各車輪の車輪に対するブレーキ力の加減変動の周波数を左右にて同位相とし、かつ右前輪と左後輪及び左前輪と右後輪で同位相としたので、鳴き抑制制御時における車両のヨー方向の挙動の安定性を確保しつつブレーキの鳴き現象を大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態のブレーキ制御装置の全体構成を説明するブレーキの液圧系統図である。
【図2】 本発明の実施の形態のブレーキ制御装置による車両の制動時の制御の流れを説明するフローチャート図である。
【図3】 本発明の実施の形態のブレーキ制御装置における前輪と後輪とのブレーキペダルの踏力に対するブレーキ力の関係を示すグラフ図である。
【図4】 本発明の実施の形態のブレーキ制御装置における鳴き抑制制御時の各ディスクブレーキでのブレーキ力の状態を示すグラフ図である。
【図5】 本発明の実施の形態のブレーキ制御装置における鳴き抑制制御時の各ディスクブレーキでのブレーキ力の状態の他の例を示すグラフ図である。
【図6】 本発明の他の実施の形態のブレーキ制御装置を構成するディスクブレーキ装置の構成及び構造を説明するディスクブレーキ装置の側断面図である。
【図7】 本発明の他の実施の形態のブレーキ制御装置を構成する電動ディスクブレーキの構成及び構造を説明する電動ディスクブレーキの平面図である。
【図8】 本発明の他の実施の形態のブレーキ装置の全体構成を説明するブレーキ装置の概略構成図である。
【図9】 ディスクブレーキの構成及び構造を説明するディスクブレーキの概略断面図である。
【図10】鳴きの音に対する車速及びパッドの摩擦振動の関係を示すグラフ図である。
【図11】 ディスクの軸方向への変位に対するパッドに加わる圧縮力及びせん断力の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
1 ディスクブレーキ(ブレーキ装置)
11 電動ディスクブレーキ(ブレーキ装置)
60,111 コントローラ(制御手段)
63,101 ブレーキペダル
64 操作量検出センサ
124 踏力センサ(センサ)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a brake control device provided in a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
In general, in a vehicle such as an automobile, when the brake pedal is depressed, the brake fluid pressure generated in the master cylinder is supplied to the brake devices provided on the respective wheels to generate a braking force and decelerate. Yes. As a brake device, a
By the way, when the brake is operated, the
[0003]
FIG. 10 shows the relationship between the vibration of the
[0004]
That is, as a cause of this squealing phenomenon, for example, frictional vibration is generated in the
[0005]
In order to reduce the squeal generated as described above, conventionally, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the countermeasure against the squeal as described above, there is a problem that the cost of the member increases due to the structural change that increases the rigidity, and the constituent members such as the
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a brake control device capable of significantly reducing squealing without causing an increase in cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a brake control device according to
A brake control device according to
A brake control device according to a third aspect relates to the brake control device according to the first or second aspect, wherein the brake device generates a braking force by applying a hydraulic pressure generated by a hydraulic pump via a hydraulic control valve. The control means is characterized by adjusting the hydraulic pressure control valve to vary the braking force.
The brake control device according to
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the brake control device of the present invention will be described below.
What is shown in FIG. 1 is a brake control device for controlling the hydraulic pressure of the aforementioned disc brake (brake device) 1 provided on each wheel.
In the figure,
[0010]
[0011]
Further, the
The hydraulic
[0012]
A
[0013]
Further, the hydraulic
[0014]
The
[0015]
Accordingly, the hydraulic
[0016]
Further, a hydraulic passage opening /
[0017]
That is, when the brake is operated, the solenoid 129a is driven by the controller 111, the valve is moved against the urging force of the urging means 129b, the
[0018]
In other words, the brake fluid pressurized when the brake is not operated is sent to the hydraulic
[0019]
This fail-
[0020]
That is, normally, the
[0021]
Further, an
[0022]
That is, normally, the solenoid 122a is driven by the controller 111 to move the valve against the urging force of the urging means 122b, and the
[0023]
The controller 111 is connected to a
[0024]
Next, brake control in this brake control device will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
The controller 111 reads the detection data from the pedal force sensor 124 (step S1), and determines whether the driver has depressed the
[0025]
The controller 111 that determines that the brake is applied sets the braking force to be generated on each wheel (step S3). Here, the setting of the braking force to these wheels is determined from a preset relationship (for example, FIG. 3) corresponding to the fluctuation of the load applied to the front wheel (front) and the rear wheel (rear) at the time of braking operation. Is done. In other words, in the example shown in FIG. 3, a braking force proportional to the pedaling force is generated in the front wheels and the rear wheels until the predetermined pedaling force value P, and from the point in time when the predetermined pedaling force value P is exceeded, Although a force is generated, the braking force at the predetermined pedal force value P is generated on the rear wheels after the predetermined pedal force value P is exceeded.
As a result, the behavior of the vehicle is stabilized by suppressing the braking force at the rear wheels where the frictional force with the road surface decreases due to the operation of the brake.
[0026]
Further, the controller 111 determines whether or not the vehicle speed has become equal to or lower than a predetermined threshold value (predetermined speed) due to the operation of the brake based on the detection signal from the vehicle speed sensor 120 (step S4). This threshold value is set to a low speed at which squealing is likely to occur.
[0027]
Then, when the vehicle speed is faster than the threshold value, the controller 111 generates a braking force on the wheel at the set value of the braking force based on FIG. 3 determined as described above.
That is, the controller 111 outputs a drive current to the solenoid 129a of the hydraulic pressure passage opening /
[0028]
When the controller 111 determines that the vehicle speed has become equal to or lower than the threshold value due to deceleration due to the operation of the brake, the controller 111 reduces the braking force at each wheel as shown in FIG. The squeal suppression control is set to the squeal suppression set value (step S6).
[0029]
That is, the braking force generated by the
[0030]
Here, if the vehicle speed threshold is 20 km / h and the effective radius of the wheel is 0.3 m, the fluctuation frequency is 20 / (2 × 0.3π × 3.6) ≈2.95 Hz.
The frequency of the fluctuation at this time is opposite in phase on the left and right, the right front wheel and the left rear wheel are in phase, and the left front wheel and right rear wheel are in phase.
[0031]
Then, as described above, the controller 111 controls the drive of the
[0032]
Thus, the
[0033]
As described above, according to the brake control device described above, the surface of the
[0034]
Further, the fluctuation frequency of the surface pressure of the
[0035]
The fluctuation frequency of the surface pressure of the
[0036]
Further, the squeal suppression control is not limited to the brake control device having the above configuration, and any system may be used as long as it can control the brake force of the
Here, as an example of another system brake control device that controls an electric disk brake (brake device), a description will be given below with reference to FIGS.
[0037]
The electric disc brake 11 includes a
[0038]
The
[0039]
In the
[0040]
A pair of pad guides 23, 23 are provided inside the
[0041]
The
[0042]
The
The
[0043]
The
The
[0044]
The ball screw 34 includes the
Here, the
That is, the
[0045]
A
[0046]
An
[0047]
A
[0048]
Here, in a state where the
[0049]
Further, a
[0050]
As shown in FIG. 8, the electric disc brake 11 having the above-described configuration is provided for each of the front, rear, left and right wheels of the vehicle, and the
[0051]
Here, in FIG. 8,
[0052]
The
[0053]
That is, the
[0054]
When generating the braking force, the
[0055]
In the electric disc brake 11 in which the brake fluid pressure from the
[0056]
On the other hand, when the
In addition, a
[0057]
In the brake control device that controls the electric disk brake 11 having the above-described structure, the
[0058]
That is, as described above, as shown in FIG. 4 or FIG. 5, the
[0059]
As described above, the vehicle is decelerated by generating a braking force while increasing or decreasing the surface pressure of the
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the brake control device of the present invention, the following effects can be obtained.
According to the brake control device of the first aspect, when the brake is operated, the vehicle is 20When a predetermined speed equal to or less than km / h is reached, the control means detects the braking force applied to the brake device of each wheel with respect to the set value of the braking force according to the detection signal from the operation amount detection sensor. Each time the vehicle decelerates according to the wheel rotation frequency based on the value, the braking force is increased and decreased so that the braking time becomes longer. By causing the vehicle to decelerate, the resonance of each component of the disc brake due to the frictional vibration of the pad is suppressed, and the squealing phenomenon that occurs at the rotational frequency of the disc is greatly reduced. Therefore, it is possible to reliably suppress the resonance of each component member constituting the brake device due to the frictional vibration of the pad at the time of braking operation without changing the structure of the brake device component to increase the rigidity. The squealing phenomenon that occurs when the brake is operated can be greatly reduced without incurring an increase.
Further, according to the brake control device of the second aspect, the frequency of the fluctuation of the braking force with respect to the wheels of the respective wheels is in the same phase on the left and right, and the right front wheel, the left rear wheel, the left front wheel, and the right rear wheel. Since the phases are the same, it is possible to greatly reduce the squealing phenomenon of the brake while ensuring the stability of the behavior of the vehicle in the yaw direction during the squeal suppression control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a brake hydraulic system diagram illustrating an overall configuration of a brake control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining a control flow during braking of the vehicle by the brake control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the relationship of the braking force with respect to the depression force of the brake pedal between the front wheels and the rear wheels in the brake control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a state of a braking force at each disc brake at the time of squeal suppression control in the brake control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing another example of the state of braking force at each disc brake during squeal suppression control in the brake control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side sectional view of a disc brake device for explaining the configuration and structure of a disc brake device constituting a brake control device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of an electric disc brake for explaining the configuration and structure of an electric disc brake constituting a brake control device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a brake device for explaining an overall configuration of a brake device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a disc brake for explaining the configuration and structure of the disc brake.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the frictional vibration of the pad with respect to the sound of squealing.
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the compressive force and shear force applied to the pad with respect to the axial displacement of the disc.
[Explanation of symbols]
1 Disc brake (brake device)
11 Electric disc brake (brake device)
60,111 controller (control means)
63, 101 Brake pedal
64 Operation amount detection sensorS
124 pedal force sensor(Sensor)
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