JP2016146705A - 電動機によりブレーキ振動を抑制する車輌 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦ブレーキにより制動される車輪が電動車やハイブリッド車の如く電動機により駆動される場合に、摩擦ブレーキによる制動時に減速度に振動成分が現れるジャダーに対し、電動機に制振トルクを出力させて該振動成分を直接抑制することによりこれを抑える。【解決手段】摩擦ブレーキを備えた電動車やハイブリッド車に於いて、摩擦ブレーキの作動時に生ずる減速度の振動成分を検出し、該振動成分を抑制する制振トルクを電動機に発生させる制振制御手段を設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクブレーキの如き摩擦ブレーキを備えた車輌に於いて、ブレーキの作動時に制動トルクに振動成分が生じ、ブレーキが振動する「ジャダー」の発生を抑制することに係る。

ディスクロータにパッドを押し付けて車輪の回転を制動するディスクブレーキの如き摩擦ブレーキに於いては、ロータの熱変形等に由来してブレーキの作動時に制動トルクに振動成分が生じ、ブレーキが振動することがあり、「ジャダー」と称されている。かかるジャダーを抑制することについては、ブレーキがディスクにパッドを電動機により押し付ける電動式ディスクブレーキである場合に、制動トルクに生じる振動成分に基づくフィードバック制御によりパッド操作用電動機の作動電流を変化させることが、下記の特許文献１に記載されている。

特開２０１３-１３３００２号公報

パッド押し付け時にブレーキロータに生ずる制動トルクの振動成分は、摩擦ブレーキが油圧式である場合の油圧回路の応答速度では追従できない高域の振動成分である。また同振動成分の振動数は、ブレーキロータの回転数の増大につれて上昇するので、摩擦ブレーキが電気式であっても、電動パッドの作動応答速度では、車輌の高速走行での制動時に、電動パッドの作動のフィードバック制御では摩擦ブレーキに生ずる制動振動を抑制できないと思われる。

一方、現今では、電動車やハイブリッド車の如く電動機により駆動される車輪を備えた車輌が数多く存在する。車輪が一部であっても電動機により駆動されるようになっていれば、電動機により駆動されまた摩擦ブレーキにより制動される車輪の摩擦ブレーキによる制動時に制動トルクに生じる振動成分を、それに対抗して電動機に制振トルクを出力させることにより直接抑制することが考えられる。本発明は、かかる着想に基づき、電動機により駆動されまた摩擦ブレーキにより制動される車輪を備えた車輌に於いて、摩擦ブレーキの作動時に生じる制動振動を電動機により抑制することを課題としている。

上記の課題を解決すべく、本発明は、電動機により駆動されまた摩擦ブレーキにより制動される車輪を備えた車輌に於いて、前記摩擦ブレーキの作動時に生ずる減速度の振動成分を検出し、該振動成分を抑制する制振トルクを前記電動機に発生させる制振制御手段を有することを特徴とする車輌を提案するものである。

上記の車輌に於いて、前記制振制御手段は、摩擦ブレーキの作動時に生ずる減速度の振動成分の検出に基づくフィードフォワード制御により電動機に前記制振トルクを発生させるようになっていてよい。

上記の如く、電動機により駆動されまた摩擦ブレーキにより制動される車輪を備えた車輌に於いて、前記摩擦ブレーキの作動時に生ずる減速度の振動成分を検出し、該振動成分を抑制する制振トルクを前記電動機に発生させる制振制御手段が設けられていれば、ブレーキロータの熱変形等に由来して摩擦ブレーキの作動時に減速度に振動成分が生じることがあっても、該振動成分を抑制する制振トルクを電動機に発生させることによりそれを直接押さえ込んでジャダーの発生を抑制することができる。

ブレーキロータの熱変形等に由来して摩擦ブレーキの作動時に生じる減速度の振動成分は、ブレーキロータの回転に同期して周期的に生じる振動成分であるので、ブレーキロータの一回転についてそれが検出されれば、以後のブレーキロータの回転に伴う減速度の振動成分に対し対抗して電動機に発生させるべき制振トルクを前記検出に基づきブレーキロータの１回転毎にフィードフォワード制御することができ、車輌の高速走行時のブレーキ作動に於いても時間遅れなく的確にジャダーを抑制することができる。

電動機により駆動されまた摩擦ブレーキにより制動される車輪を備えた車輌の一例をその本発明に関与する一部について解図的に示す概略図である。 図１に於ける制振制御部の構成を示すブロック図である。 図２に於ける車輌状態演算部と制振トルク演算部の作動態様を示すブロック図である。 制振制御手段の他の一つの実施例を示すブロック図である。

図１に一部が示されている車輌に於いて、１０Ｌ、１０Ｒはそれぞれ電動機１２Ｌ、１２Ｒにより駆動されまた摩擦ブレーキ１４Ｌ，１４Ｒにより制動される車輪である。この例では、摩擦ブレーキ１４Ｌ，１４Ｒは公知の任意の油圧式のディスクブレーキであり、ブレーキペダル１６の踏込みに応じて作動するブレーキ油圧回路１８により制御される油圧の作用により図には示されていないパッドが図には示されていないディスク型のブレーキロータに押し付けられるようになっているが、摩擦ブレーキ１４Ｌ，１４Ｒはパッドが電力によりブレーキロータに押し付けられる電気式の摩擦ブレーキであってもよい。

２０は電子制御装置（ＥＣＵ）であり、アクセルペダル２２の踏込み情報と共に図には示されていない各種センサより車速、減速度、車輪速、その他の車輌の運転状態に関するいくつかの入力情報Ｉが供給され、特にその駆動制御部２４により、アクセルペダル２２の踏込みに応じつつドライバの運転操作を自動的に補うよう電動機１２Ｌ、１２Ｒへの駆動電流を制御し、更にその制振制御部２６により本発明による摩擦ブレーキ制振制御を行い、摩擦ブレーキの作動時に減速度に振動成分が現れたとき、それに対抗する制振トルクを出力するよう電動機１２Ｌ、１２Ｒに制振電流を供給する。ブレーキペダルの踏込み情報は電子制御装置２０にも入力され、またブレーキ油圧回路１８は電子制御装置２０によってもその作動の一部が補われるようになっている。

図２に示す如く、制振制御部２６は、車輌状態演算部２８を含み、ブレーキペダル踏込み情報や車速等から得られるドライバ目標減速度、ブレーキ作動時の減速度、車輪速に基づいてブレーキ振動情報を生成する。このブレーキ振動情報は、制振トルク演算部３０に入力されて制振トルクが演算され、それに基づいて電動機制御部３２は電動機１２Ｌ、１２Ｒに制振電流を供給する。

図３に示す如く、車輌状態演算部２８に於いては、ブレーキの作動による減速度が、車輪速に基づいて演算されたフィルタ時定数にて作動するハイパスフィルタにてハイパス処理され、減速度中に含まれるブレーキの制動振動による高周波成分が抽出される。そしてこの振動成分を基に、位相や速度を参照し、制振トルク演算部３０にて、電動機１２Ｌ、１２Ｒが生成すべき制振トルクが演算される。この場合、ブレーキロータの熱変形等に由来して生ずるブレーキの制動振動はブレーキロータの回転に伴って繰り返される周期的振動であり、電動機１２Ｌ、１２Ｒが生成する制振トルクは、そのような周期的振動に対応して前もって設定されるので、フィードフォワード制振トルクである。

図４に示す制振装置の実施例に於いては、摩擦ブレーキに光学センサにてブレーキロータの厚さを計測する装置が組み込まれ、熱変形等によるブレーキロータの変形が直接計測され、その計測信号をハイパス処理することにより制振トルクが算出されるようになっている。この実施例では、ブレーキロータの変形は各ロータについて計測され、制振トルクはブレーキロータ毎に算出される。図示の例では、複数のブレーキロータについて算出された制振トルクに基づいて、各ブレーキロータに対応する電動機に対し制振トルクが分配され、それに基づいて各電動機への制振電流が制御される。

以上に於いては本発明を実施例について詳細に説明したが、図示の実施例について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

１０Ｌ，１０Ｒ…車輪、１２Ｌ，１２Ｒ…電動機、１４Ｌ，１４Ｒ…摩擦ブレーキ、１６…ブレーキペダル、１８…ブレーキ油圧回路、２０…電子制御装置（ＥＣＵ）、２２…アクセルペダル、２４…駆動制御部、２６…制振制御部、２８…車輌状態演算部、３０…制振トルク演算部、３２…電動機制御部

Claims (1)

1. 電動機により駆動されまた摩擦ブレーキにより制動される車輪を備えた車輌に於いて、前記摩擦ブレーキの作動時に生ずる減速度の振動成分を検出し、該振動成分を抑制する制振トルクを前記電動機に発生させる制振制御手段を有することを特徴とする車輌。

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