JP2020063030A - 自動車のディスクブレーキによって生成されるノイズを低減または除去する方法およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキノイズ低減または除去する自動機能の提供。【解決手段】自動車ディスクブレーキに設けられる複数のセンサからの信号を受信する電子コントローラ（Ｅ２）を備え、これにより各ディスクブレーキから生成されるノイズの程度を示すパラメータの検出が可能となる。ノイズ発生が検出されるとき、電子コントローラ（Ｅ２）は、車両がブレーキをかけている場合は第１のタイプのノイズ減衰機能を起動させ、車両がブレーキをかけていない場合は第２のタイプのノイズ減衰機能を起動させる。第１のタイプのノイズ減衰機能は、ノイズ発生が検出されるディスクブレーキに関連付けられる流体アクチュエータの作動圧力を低減させることを含む。第２のタイプのノイズ減衰機能は、自動車が動作しており、ブレーキをかけていない間にノイズを生成しているディスクブレーキに関連付けられる流体アクチュエータを一時的に起動させることを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、各自動車ホイールに関連付けられた複数のディスクブレーキを備え、それぞれがディスクブレーキを作動させるための流体アクチュエータを含むタイプの自動車ブレーキシステム、並びに上記流体アクチュエータの起動および供給圧力を制御するための電子コントローラに関する。

ノイズを除去または低減する装置が、既に過去に提案されている。ノイズは、通常笛の形態で、例えば、ブレーキパッドの劣化に続いて、またはブレーキパッドの汚れの堆積に起因して、またはパッドのガラス化プロセスに起因して、または製造若しくはアセンブリ欠陥に起因して、ディスクブレーキによってディスクブレーキの動作中に生成され得る。

このタイプの装置の例が、文献米国７,０２１,７２７Ｂ２に示される。しかし、これまでに提案されたすべての装置は、複雑である、および／またはパフォーマンスが低いため、完全に満足するものではなかった。

本発明の目的は、上述の技術課題を簡単かつ低コストな手段で解決することである。

本発明の更なる目的は、自動車のブレーキ中にノイズが生じるとき、また自動車の動作中にブレーキをかけていないとき、例えば以前のブレーキ以降におけるブレーキパッドの機能不全に起因しておよび／またはブレーキパッドの設置状態の欠陥に起因してノイズが生じるときの両方において、自動車のディスクブレーキによって生成されるノイズを低減するまたは除去することができる方法およびシステムを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、いかなる運転条件でも自動車の乗者の安全性を損なうことなく、自動車のディスクブレーキによって生成されるノイズを低減または完全に除去することができる方法およびシステムを提供することである。

上記目的のうち１または複数を実現するという観点から、本発明は、自動車の移動中に自動車のホイールに関連付けられたディスクブレーキによって生成されるノイズを低減または除去するための方法に関し、上記方法は、少なくとも１つのセンサを各ディスクブレーキに関連付ける段階であって、上記少なくとも１つのセンサは上記ディスクブレーキによって生成されるノイズの程度を示すパラメータを検出するよう構成される、関連付ける段階と、各自動車ディスクブレーキに関連付けられた上記少なくとも１つのセンサから出力信号を受信し、少なくとも１つの上記センサによって発せられた信号に基づいて検出された上記パラメータの値が予め定められた閾値を超過したときにノイズ減衰機能を起動させるように構成される電子コントローラを提供する段階とを備え、上記電子コントローラは、上記自動車のブレーキ中に上記閾値の超過が検出された場合に、第１のタイプのノイズ減衰機能を起動し、上記自動車の移動中で上記自動車がブレーキをかけていないときに上記閾値の超過を検出した場合に、第２のタイプのノイズ減衰機能を作動するようにプログラムされ、上記第１のタイプの上記ノイズ減衰機能は、上記ディスクブレーキまたは上記閾値の超過が検出されたディスクブレーキのそれぞれに関連付けられた流体アクチュエータの作動圧力を減少させることから成り、上記第２のタイプの上記ノイズ減衰機能は、上記自動車の動作中でブレーキをかけていないときに、上記ディスクブレーキまたは上記閾値が超過しているディスクブレーキのそれぞれに関連付けられた流体アクチュエータを一時的に起動させることから成ることを特徴とする。

好ましくは、上記電子コントローラは、ステアリング角度、車速、各ホイールのスピード、車両のヨー角度、ギア挿入、クラッチ位置、走行モード（例えば、通常、スポーツ等）から選択された、自動車の１または複数の動作パラメータを示す信号を複数の自動車センサから受信するよう構成され、上記電子コントローラは、車両の上記動作パラメータの値の範囲および／または安全優先条件を決定する上記値の範囲の組み合わせを定義するようプログラムされ、上記コントローラはまた、安全優先条件が検出されるとき、上記第１のタイプの上記ノイズ減衰機能を除くようプログラムされる。

好ましくは、上記第１のタイプの上記ノイズ減衰機能はまた、上記閾値が超過していない上記ディスクブレーキに関連付けられた上記流体アクチュエータの上記作動圧力を増加させる動作を備える。

上記ディスクブレーキに関連付けられた上記センサは、例えば、如何なる既知のタイプの振動センサであり得、例えば、加速度計または圧電センサであり得る。

更に好ましい特性によると、上記電子コントローラは、上記第１のタイプおよび／または上記第２のタイプの上記ノイズ減衰機能の起動イベントを数え、数えられた上記イベントの数が閾値を超過する場合に警告機能を起動するようにプログラムされる。上記警告機能は、上記ユーザに上記自動車を修理に持っていくように勧める、自動車ダッシュボードディスプレイ上のメッセージの表示から成ってよい。

本発明はまた、上記方法を実行するように構成される自動車ブレーキシステムに関する。

本発明の更なる特性および利点は、非限定的な例として単に提供される添付の図面を参照して、後続の説明から明らかになることとなる。
本発明によるブレーキシステムの図である。 本発明によるシステムのディスクブレーキ形成部の模式断面図である。 本発明による方法の実施形態の一例を示すフローチャートである。

図１において、参照Ｒ１、Ｒ２は、自動車の２つのフロントホイールおよび２つのリアホイールをそれぞれ示し、それぞれのホイールは、それぞれＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４で示されるディスクブレーキに関連付けられる。ディスクブレーキＦ１〜Ｆ４のそれぞれは、任意の既知の技術によって作られ得、それぞれは、ホイールとともに回転できるようにホイールハブに強固に結合したディスクＤと、自動車構造体（図示せず）によって保持され、ディスクＤに係合してその回転を減速させるように構成されるブレーキキャリパーＣとを備える。図２は、例として、ディスクブレーキの模式的な部分断面図を示す。ディスクブレーキは、ディスクＤ（その周辺部分のみを示す）とフローティングタイプのキャリパー本体Ｃ１を含むキャリパーＣとを含み、キャリパーＣには、ディスクＤの面に係合するために適したパッドＢＰ１が強固に結合している。ディスクＤの反対側の面は、ブレーキキャリパーの流体アクチュエータのピストンＰによって保持される第２のパッドＢＰ２によって係合されるように設計される。ピストンＰは、ブレーキキャリパーの本体Ｃ１によって画定されるチャンバＣＨの中にスライド可能に設置される。チャンバＣＨは、加圧流体を供給されるように設計され、これによりピストンＰを左（図面を基準として）に押し動かしてディスクＤの面に対してパッドＢＰ２を押しつける。同時に、チャンバＣＨの中に加圧流体を供給することで、ブレーキキャリパーの本体Ｃ１全体の右（図面を参照）への移動も引き起こし、パッドＢＰ１がブレーキディスクＤの左側（図面を参照）に対して押しつけられる。もちろん本説明は、単なる例として提供され、ブレーキの基本構成要素に限られ、構造上の詳細は当業者の一般知識による、如何なる既知のタイプのものであってもよい。

依然として先行技術によれば、自動車には、ブレーキペダル２で動作し、圧力モジュレータアセンブリ３に油圧により接続されるブレーキ装置１（図１）が設けられ、圧力モジュレータアセンブリ３は、ブレーキキャリパーＣの流体アクチュエータへの加圧流体の供給を制御し、それぞれの流体アクチュエータは、チャンバＣＨによって画定され、ピストンＰはその中でスライドする。

依然として先行技術によれば、ブレーキシステムは、ブレーキシステムの動作を制御するモジュレータ３に結合した電子コントローラＥ１を備える。

本発明によると、１または複数のセンサＳは、それぞれのディスクブレーキに関連付けられ、これによりディスクブレーキによって生成されるノイズの程度を示すパラメータの検出が可能となる。図２は、単なる例として、加速度計または関連付けられる本体の振動を検出するように構成される任意の他の既知のタイプのセンサ（例えば、圧電センサ）の形で、キャリパーの本体Ｃ１に関連付けられる３つのセンサＳ１，Ｓ２、Ｓ３の用い方を、ブレーキパッドＢＰ１，ＢＰ２の２つの支持体とともに示す。

図１に示すように、複数のセンサＳは、電子コントローラＥ２に接続される（電子コントローラＥ２はまた、メインコントローラＥ１に一体化され得る）。電子コントローラＥ２は、センサＳの出力信号を受信し、それぞれのディスクブレーキＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４によって生成されるノイズの程度を示す指標を取得するべく、これらの信号を処理するように構成される。例えば、コントローラＥ２は、検出された振動周波数を、閾値と比較することができ、その閾値を超える振動は、ブレーキ鳴きの生成に相当すると解釈される。

図３のフローチャートは、ブロック１００において、電子コントローラＥ２が、ブレーキＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４に関連付けられるセンサＳから信号を受信する段階と、ブロック１０１において、電子計算機Ｅ２が、それぞれのセンサによって受信される信号に基づいてそれぞれのブレーキＦ_ｉによって生成されるノイズを示すパラメータＮ_ｉを計算する段階とを示す。ブロック１０２において、電子コントローラＥ２は、パラメータＮ_ｉが、ブレーキノイズ（鳴き）の生成に相当すると定義される、このパラメータの予め定められた閾値Ｎ_０より上であるか否かをチェックする。

ブレーキＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のうちの１または複数について、検出されるパラメータＮ_１が閾値Ｎ_０より高い場合、電子コントローラＥ２は、安全優先権が存在するか否かをチェックする。このチェックは、電子コントローラＥ２が、自動車の動作条件の複数のセンサから複数の信号ｉ_１、ｉ_２、_…ｉ_ｎを受信するように構成されるという事実のおかげで実行される。これらのセンサは、ステアリング角度、車速、それぞれのホイールの回転速度、車両のヨー角度、ギア挿入、クラッチ位置、走行モード（通常、スポーツ等）の間で選ばれる１または複数パラメータを検出するのに適している。電子コントローラＥ２はまた、車両の上記動作パラメータの値の範囲および／または自動車の安全性の優先条件を決定する上記値の範囲の組み合わせを定義するようにプログラムされ、本事例においては、発明によるシステムのブレーキへのいかなる介在も、除外されなければならない。

このため図３に戻って、信号ｉ_１、ｉ_２、_…ｉ_ｎに基づいて、電子コントローラＥ２は安全優先権が存在することを検出しない場合、コントローラは、ノイズ減衰手順を開始する。この手順は、自動車がブレーキをかける間、または自動車が移動しているがブレーキをかけていない間、ノイズが自動車のブレーキのうち１または複数によって生成されたか否かによって異なる。自動車ブレーキが運転者によって動作されていない場合であっても、ブレーキは、例えば、以前のブレーキによるブレーキパッドの不正確な位置に起因して、またはブレーキパッドの製造欠陥または不正確なアセンブリに起因して、実際にはノイズを発生させ得る。

１または複数の自動車ブレーキによって生成されるノイズ減衰機能は、自動車のブレーキ中にノイズが生成されるか、または自動車がブレーキをかけていないときにノイズが生成されるかによって異なる。図３を参照すると、ブレーキをかけているところであるとブロック１０４で判断する場合、電子コントローラＥ２は、１または複数のブレーキの作動圧力を低減すべく、自動車のブレーキシステムに介在するようプログラムされており、この場合、検出されるパラメータＮ_ｉが閾値Ｎ_０より大きい（ブロック１０５）。

好ましくは、この状態において、電子コントローラＥ２は、ノイズ発生が検出されなかった他の自動車ブレーキの動作圧力を増加させるよう構成される（ブロック１０６）。

自動車がブレーキをかけていないときに自動車の１または複数のブレーキがノイズを発生させる場合、電子コントローラＥ２によって起動されるノイズ減衰機能は、ノイズ発生が検出されたブレーキを一時的に起動させること（ブロック１０７）から成る。これは、ノイズを生成しているブレーキの流体アクチュエータに、短時間（およそ数秒）、僅かな作動圧力を供給することによって実行され、この作動圧力は、ブレーキパッドの僅かな移動を生成することができ、おそらくそれらを正しい位置に置くのに十分な圧力である。この手順は、またブレーキパッドの一連の僅かなストロークを付与するべく繰り返され得る。

図３のブロック１０８に示されるように、システムは、ノイズ減衰機能の起動イベントの数を数え、イベントの数Ｎ_ｅが閾値Ｎ_０より大きくなったときを検出するように構成される。それが検出された場合、警告機能（ブロック１０９）が生成される。ここで警告機能は、例えば自動車のダッシュボード上のディスプレイにおいてメッセージを視覚化し、修理工による自動車ブレーキのチェックを実行するように運転者に勧めることから成る。

上述の説明から明らかなように、本発明によるシステム方法は、ブレーキノイズが発生するたびに、簡単かつ低コストな手段で、自動車の乗者の安全性を損なうことなく、ブレーキノイズを低減または除去するための自動機能を実現することが可能である。本発明によるシステムの更なる利点は、本システムが元々意図されていなかった自動車に対しても、本システムを簡単に適合させることができるということである。

もちろん、本発明の原理を損なうことなく、構成および実施形態の詳細は、例として単に記され示されたものに対して、本発明の範囲から逸脱することなく大きく変化してよい。

Claims (10)

1. 自動車が移動している間に自動車の複数のホイールに関連付けられるディスクブレーキによって生成されるノイズを低減または除去する方法であって、
   少なくとも１つのセンサを各ディスクブレーキに関連付ける段階であって、前記少なくとも１つのセンサは、前記ディスクブレーキによって生成されるノイズの程度を示すパラメータを検出するように構成される、関連付ける段階と、
   複数の前記ディスクブレーキに関連付けられる前記センサから出力信号を受信し、少なくとも１つの前記センサによって発せられた信号に基づいて検出された前記パラメータの値が予め定められた閾値を超過するとき、ノイズ減衰機能を起動させるように構成される電子コントローラを提供する段階と
   を備え、
   前記電子コントローラは、前記自動車のブレーキ中に前記閾値の前記超過が検出される場合に、第１のタイプのノイズ減衰機能を起動させ、前記自動車が移動しており、前記自動車がブレーキをかけていない間に前記閾値の前記超過が検出される場合に、第２のタイプのノイズ減衰機能を起動するようにプログラムされ、
   前記第１のタイプの前記ノイズ減衰機能は、自動車のブレーキ中に、前記ディスクブレーキまたは前記閾値の超過が検出されるディスクブレーキのそれぞれに関連付けられる流体アクチュエータの作動圧力を低減することから成り、
   前記第２のタイプの前記ノイズ減衰機能は、前記自動車が動作中であってブレーキをかけていない間、前記ディスクブレーキまたは前記閾値が超過しているディスクブレーキのそれぞれに関連付けられる前記流体アクチュエータを一時的に起動させることから成る
   方法。
2. 前記電子コントローラは、ステアリング角度、車速、各ホイールの回転速度、前記自動車のヨー角度、ギア挿入、クラッチ位置、走行モードのうちから選択される、前記自動車の１または複数の動作パラメータを示す信号を複数の自動車センサから受信するよう構成され、
   前記電子コントローラは、安全優先条件を決定する前記自動車の動作パラメータの値の範囲および／または前記値の範囲の組み合わせを定義するようにプログラムされ、前記電子コントローラは、安全優先条件が検出されるときに前記ノイズ減衰機能を除くようにプログラムされる
   請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のタイプの前記ノイズ減衰機能は、前記閾値が超過していない前記ディスクブレーキに関連付けられる前記流体アクチュエータの前記作動圧力を増加することを備える、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記センサは、各ディスクブレーキのキャリパーの本体および／または複数のブレーキパッド支持体に関連付けられる振動センサである、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記電子コントローラは、前記ノイズ減衰機能の起動イベントを数え、数えられた前記起動イベントの数が閾値を超過する場合に警告機能を起動させるようにプログラムされる、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 複数の自動車ホイールのそれぞれに関連付けられ、それぞれがディスクブレーキを作動させるための流体アクチュエータを含む複数の前記ディスクブレーキと、
   起動および前記流体アクチュエータの供給圧力を制御する電子コントローラと
   を備え、
   少なくとも１つのセンサが、各ディスクブレーキに関連付けられ、前記少なくとも１つのセンサは、前記ディスクブレーキによって生成されるノイズの程度を示すパラメータを検出するように構成され、
   前記電子コントローラは、前記ディスクブレーキに関連付けられる前記センサから出力信号を受信し、少なくとも１つの前記センサによって発せられる前記出力信号に基づいて検出される前記パラメータの値が予め定められた閾値を超過するとき、ノイズ減衰機能を起動させるように構成され、
   前記電子コントローラは、自動車のブレーキ中に前記閾値の前記超過が検出される場合、第１のタイプのノイズ減衰機能を起動し、自動車が移動している間であって自動車がブレーキをかけていないときに前記閾値の前記超過が検出される場合、第２のタイプのノイズ減衰機能を起動するようにプログラムされ、
   前記第１のタイプの前記ノイズ減衰機能は、前記ディスクブレーキまたは前記閾値の超過が検出される各ディスクブレーキに関連付けられる流体アクチュエータの作動圧力を低減することから成り、
   前記第２のタイプの前記ノイズ減衰機能は、自動車が動作している間であってブレーキをかけていない間に、前記ディスクブレーキまたは前記閾値が超過されていない各ディスクブレーキに関連付けられる前記流体アクチュエータを一時的に起動することから成る、
   自動車ブレーキシステム。
7. 前記電子コントローラは、ステアリング角度、自動車の速度、各ホイールの回転速度、前記自動車のヨー角度、ギア挿入、クラッチ位置、走行モードから選択される、前記自動車の１または複数の動作パラメータを示す信号を複数の自動車センサから受信するように構成され、
   前記電子コントローラは、安全優先条件を決定する、前記自動車の動作パラメータの値の範囲および／または前記値の範囲の組み合わせを定義するようにプログラムされ、前記電子コントローラは、安全優先条件が検出されるときに前記ノイズ減衰機能を除くようにプログラムされる
   請求項６に記載の自動車ブレーキシステム。
8. 前記第１のタイプの前記ノイズ減衰機能は、前記閾値が超過していない前記ディスクブレーキに関連付けられる前記流体アクチュエータの前記作動圧力を増加させることを備える、請求項６または７に記載の自動車ブレーキシステム。
9. 前記ディスクブレーキに関連付けられる前記センサは、各ディスクブレーキのキャリパーの本体および／またはブレーキパッド支持体に関連付けられる振動センサである、請求項６から８のいずれか一項に記載の自動車ブレーキシステム。
10. 前記電子コントローラは、前記ノイズ減衰機能の起動イベントを数え、前記数えられたイベントの数が閾値を超過する場合に警告機能を起動させるようにプログラムされる、請求項６から９のいずれか一項に記載の自動車ブレーキシステム。