JP2022157711A - 車両用制動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に設けられた複数の車輪のうち所定の車輪のグローン音の発生を簡潔な制御で抑制する。【解決手段】車両用制動制御装置は、車両の車輪又は前記車輪と共に回転する回転部材に摩擦部材を接触させて前記車輪に制動力を発生させるアクチュエータが複数の車輪に設けられている車両に適用され、前記車両の停止中に、前記複数の車輪に制動力が発生している状態で制動要求が解除されるグローン音抑制制御実行条件が成立した場合に、前記複数の車輪のうち一部の第１車輪の制動力を、制動力が駆動力よりも小さくなる値として予め設定された所定の制動力まで減少させる第１制動力制御部と、前記グローン音抑制制御実行条件が成立した場合に、前記第１車輪の制動力が前記所定の制動力まで減少した後に前記複数の車輪のうち第１車輪以外の第２車輪の制動力を減少させる第２制動力制御部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用制動制御装置に関する。

従来から、一般に、ブレーキ液圧（以下、単に「液圧」ともいう。）による制動を行う四輪の車両の停車中、制動要求が発生している間、四輪ともに液圧を与える。そして、制動要求が徐々に解除される（例えば、ドライバー（運転者）がブレーキペダルへの加圧を徐々に緩める）場合、車両が停止状態から徐々に発進する際に「ググッ」というブレーキ異音が発生することがある。このブレーキ異音は「グローン音」と呼ばれる。

グローン音は、駆動力と制動力がつり合うくらいのときにブレーキパッドとブレーキディスクの接触状態が不安定となることで発生する。また、ドライバー席は、後輪よりも前輪のほうに近い。よって、グローン音の発生によるドライバーにおける違和感の発生という観点で、後輪のグローン音よりも前輪のグローン音を抑制したいというニーズがある。

例えば、従来技術において、ドライバーによってブレーキペダルが踏み込まれて車速がゼロになると、後輪液圧を増加させるとともに、前輪液圧を０にすることで、合計制動力を維持しつつ、その後の発車時の前輪のグローン音の発生を抑制する手法がある。

特開２０１５－１７８３４９号公報

しかしながら、上述の従来技術では、ポンプを作動させて後輪液圧を増加させる等の制御が増えるため、制御が複雑になるという問題がある。

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、車両に設けられた複数の車輪のうち所定の車輪のグローン音の発生を簡潔な制御で抑制することが可能な車両用制動制御装置を得ることである。

本発明は、例えば、車両の車輪又は前記車輪と共に回転する回転部材に摩擦部材を接触させて前記車輪に制動力を発生させるアクチュエータが複数の車輪に設けられている車両に適用される車両用制動制御装置であって、前記車両の停止中に、前記複数の車輪に制動力が発生している状態で制動要求が解除されるグローン音抑制制御実行条件が成立した場合に、前記複数の車輪のうち一部の第１車輪の制動力を、制動力が駆動力よりも小さくなる値として予め設定された所定の制動力まで減少させる第１制動力制御部と、前記グローン音抑制制御実行条件が成立した場合に、前記第１車輪の制動力が前記所定の制動力まで減少した後に前記複数の車輪のうち第１車輪以外の第２車輪の制動力を減少させる第２制動力制御部と、を備える。

また、上記車両用制動制御装置では、例えば、前記所定の制動力は０であり、前記第２制動力制御部は、前記第１車輪の制動力が０まで減少した後に、前記第２車輪の制動力の減少を開始する。

また、上記車両用制動制御装置では、例えば、前記第２制動力制御部は、前記第１車輪の制動力が前記所定の制動力まで減少する前に前記車両の走行速度が所定の速度より大きくなった場合、前記第２車輪の制動力の減少を開始する。

図１は、実施形態のＥＣＵを搭載する車両の概略構成を示す図である。 図２は、従来技術において停車中に制動要求を解除する場合の前後輪液圧等の経時変化の様子を示すタイムチャートである。 図３は、実施形態において停車中に制動要求を解除する場合の前後輪液圧等の経時変化の様子を示すタイムチャートである。 図４は、実施形態のＥＣＵによる処理を示すフローチャートである。 図５は、図４のステップＳ４の処理の詳細を示すフローチャートである。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、以下の構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

まず、図１を参照して、実施形態のＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０（車両用制動制御装置の一例）を搭載する車両の概略構成について説明する。図１は、実施形態のＥＣＵ５０を搭載する車両の概略構成を示す図である。

図１に示すように、車両には、車両を走行させるための駆動力発生装置１１と、前輪ＦＲ，ＦＬを転舵輪として転舵させるための操舵装置１２と、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ（以下、符号を省略して単に「車輪」という場合もある。）に制動力を付与するための制動装置１３と、が設けられている。

駆動力発生装置１１には、ドライバー（運転者）によるアクセルペダル２０の操作量、即ちアクセル開度に基づいた駆動力を発生するエンジン２１と、エンジン２１の出力軸に接続された自動変速機２２と、が設けられている。また、駆動力発生装置１１には、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサＳＥ１が設けられている。そして、エンジン２１から出力された駆動力は、自動変速機２２からディファレンシャルギヤ２３に伝達され、ディファレンシャルギヤ２３から駆動輪である前輪ＦＲ，ＦＬに配分される。

なお、車両には、ドライバーによって操作されるシフト装置２５が設けられている。シフト装置２５のレンジが前進レンジである場合、自動変速機２２からは、車両を前進させる方向の駆動力が出力される。一方、シフト装置２５のレンジが後進レンジである場合、自動変速機２２からは、車両を後進させる方向の駆動力が出力される。こうした前進レンジであるか又は後進レンジであるかなどのシフト情報は、シフト装置２５から、制動装置１３を制御するＥＣＵ５０に送信される。

操舵装置１２には、ドライバーによって操舵されるステアリング３０が固定されたステアリングシャフト３１と、ステアリングシャフト３１に連結された転舵アクチュエータ３２とが設けられている。また、操舵装置１２には、転舵アクチュエータ３２により車両の左右方向に移動自在なタイロッドと、タイロッドの移動により前輪ＦＬ，ＦＲを転舵させるリンクとを含んだリンク機構部３３が設けられている。また、操舵装置１２には、ステアリング３０の操舵角に応じた検出信号をＥＣＵ５０に出力する操舵角センサＳＥ２が設けられている。なお、操舵角センサＳＥ２からは、例えば、車両を右方向に旋回させる場合には操舵角が正の値となるような検出信号を出力し、車両を左方向に旋回させる場合には操舵角が負の値となるような検出信号を出力する。

制動装置１３には、ドライバーによるブレーキペダル４０の操作力に応じたブレーキ液圧を発生する液圧発生装置４１と、車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ毎に個別に設けられたブレーキ装置４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに連結されたブレーキアクチュエータ４３とが設けられている。また、制動装置１３には、ドライバーによるブレーキペダル４０の操作状況（オンかオフか）に応じた検出信号をＥＣＵ５０に出力するブレーキスイッチＳＷ１が設けられている。

ブレーキアクチュエータ４３は、ドライバーがブレーキペダル４０を操作しない場合であっても各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬに対して制動力を付与できるように構成されている。例えば、ブレーキアクチュエータ４３は、液圧発生装置４１側のブレーキ液圧と、ブレーキ装置４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに設けられたホイールシリンダ内のブレーキ液圧との間に差圧を発生させるための差圧調整弁と、ホイールシリンダ内にブレーキ液を供給するための電動ポンプとを備えている。また、ブレーキアクチュエータ４３には、各ホイールシリンダ内のブレーキ液圧を個別に調整するための各種弁が設けられている。つまり、本実施形態のブレーキアクチュエータ４３は、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬに対する制動力を個別に調整可能である。

また、ＥＣＵ５０には、アクセル開度センサＳＥ１、操舵角センサＳＥ２、ブレーキスイッチＳＷ１に加え、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの車輪速度を検出するための車輪速度センサＳＥ３，ＳＥ４，ＳＥ５，ＳＥ６が電気的に接続されている。また、ＥＣＵ５０には、車両の前後方向における加速度（以下、「前後方向加速度」という。）を検出するための前後方向加速度センサＳＥ７と、車両の横方向（車幅方向）における加速度（以下、「横方向加速度」という。）を検出するための横方向加速度センサＳＥ８と、車両のヨーレートを検出するためのヨーレートセンサＳＥ９と、が電気的に接続されている。

なお、前後方向加速度センサＳＥ７からは、車両の走行する路面が水平路である場合において、車両が加速するときには前後方向加速度が正の値となるような検出信号が出力され、車両が減速するときには前後方向加速度が負の値となるような検出信号が出力される。また、車両が降坂路で停車する場合、車両の重心が前側に移動するため、前後方向加速度センサＳＥ７からの検出信号に基づき算出される前後方向加速度は負の値となる。

また、横方向加速度センサＳＥ８及びヨーレートセンサＳＥ９からは、車両が右方向に旋回する場合には、車両の横方向加速度及びヨーレートが正の値となる一方、車両が左方向に旋回する場合には、車両の横方向加速度及びヨーレートが負の値となるような検出信号がそれぞれ出力される。

また、本実施形態のＥＣＵ５０は、車両の車輪又は車輪と共に回転する回転部材に摩擦部材を接触させて車輪に制動力を発生させるアクチュエータが複数の車輪に設けられている車両に適用される。さらに具体的には、本実施形態のＥＣＵ５０は、前輪と後輪からなる複数（４つ）の車輪のそれぞれについて、車輪と共に回転する回転部材（例えばブレーキディスク）に対して制動時に制動用の液圧によって押圧される摩擦部材（例えばブレーキパッド）が設けられている車両に適用される。

例えば、従来技術において、ドライバーによってブレーキペダルが踏み込まれて車速がゼロになると、後輪液圧を増加させるとともに、前輪液圧を０にすることで、合計制動力を維持しつつ、その後の発車時の前輪のグローン音の発生を抑制する手法がある。

しかしながら、上述の従来技術では、ポンプを作動させて後輪液圧を増加させる等の制御が増えるため、制御が複雑になるという問題がある。

そこで、以下では、車両の前輪（複数の車輪のうち所定の車輪の一例）のグローン音の発生を簡潔な制御で抑制することが可能な技術について説明する。

ＥＣＵ５０は、車両に搭載されたいずれかのシステムのＥＣＵに組み込まれてもよいし、独立したＥＣＵであってもよい。ＥＣＵ５０は、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、コントローラ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等を有することができる。ＥＣＵ５０は、インストールされ、ロードされたプログラムにしたがって処理を実行し、各機能を実現することができる。

ＥＣＵ５０は、処理部５１０と、記憶部５２０と、を備える。処理部５１０は、機能部として、取得部５１１、走行制御部５１２、制動制御部５１３を備える。つまり、ＥＣＵ５０は、プログラムにしたがって処理を実行することにより、各機能部を実現することができる。また、記憶部５２０には、各機能部の演算処理で用いられるプログラム、データや、演算処理の結果のデータ等が記憶される。なお、各機能部の少なくとも一部は、ハードウエアによって実現されてもよい。

取得部５１１は、各センサＳＥ１～ＳＥ９、ブレーキスイッチＳＷ１等からデータ（信号）を取得する。

走行制御部５１２は、駆動力発生装置１１に対して指示信号を出力すること等によって車両の走行を制御する。

制動制御部５１３は、制動装置１３に対して指示信号を出力すること等によって、車輪ごとに、それぞれの目標液圧に基づいて制動制御を行う。制動制御部５１３は、前輪液圧制御部５１４（第１制動力制御部）と、後輪液圧制御部５１５（第２制動力制御部）と、を備える。

前輪液圧制御部５１４は、車両の停止中に、複数の車輪に制動力が発生している状態で制動要求が解除されるグローン音抑制制御実行条件が成立した場合に、複数の車輪のうち一部の第１車輪の制動力を、制動力が駆動力よりも小さくなる値として予め設定された所定の制動力まで減少させる。例えば、前輪液圧制御部５１４は、車両の停止中に、すべての車輪に対して液圧が発生している状態で制動要求が解除される場合に、前輪の液圧を、制動トルクが駆動トルクよりも小さくなる値として予め設定された所定の液圧まで減少させる。

後輪液圧制御部５１５は、グローン音抑制制御実行条件が成立した場合に、第１車輪の制動力が所定の制動力まで減少した後に複数の車輪のうち第１車輪以外の第２車輪の制動力を減少させる。例えば、後輪液圧制御部５１５は、車両の停止中に、すべての車輪に対して液圧が発生している状態で制動要求が解除される場合に、前輪の液圧が所定の液圧まで減少した後に後輪の液圧を減少させる。

また、所定の制動力は０であり、後輪液圧制御部５１５は、第１車輪の制動力が０まで減少した後に、第２車輪の制動力の減少を開始するようにしてもよい。例えば、所定の液圧は０であり、後輪液圧制御部５１５は、前輪の液圧が０まで減少した後に、後輪の液圧の減少を開始するようにしてもよい。

また、後輪液圧制御部５１５は、第１車輪の制動力が所定の制動力まで減少する前に車両の走行速度が所定の速度より大きくなった場合、第２車輪の制動力の減少を開始するようにしてもよい。例えば、後輪液圧制御部５１５は、前輪の液圧が所定の液圧まで減少する前に、車両の走行速度が所定の速度より大きくなった場合、後輪の液圧の減少を開始するようにしてもよい。

ここで、図２は、従来技術において停車中に制動要求を解除する場合の前後輪液圧等の経時変化の様子を示すタイムチャートである。この従来技術では、前輪、後輪に対して等圧の液圧を与えて制動制御を行う。

図２（ａ）は、四輪による合計制動力を示す。図２（ｂ）は、後輪液圧を示す。図２（ｃ）は、前輪液圧を示す。図２（ｄ）は、車速を示す。車両の走行中である時刻ｔ０から、ドライバーによるブレーキペダル４０への加圧によって、後輪液圧と前輪液圧が増加し、それによって合計制動力も増加し、車速は減少する。

時刻ｔ１からは後輪液圧、前輪液圧、合計制動力は一定となり、時刻ｔ２で車速が０となる。

その後、時刻ｔ３から、ドライバーがブレーキペダル４０への加圧を緩め始め（つまり、制動要求が解除され始め）、後輪液圧、前輪液圧、合計制動力は、減少し、時刻ｔ５に０となる。その途中の時刻ｔ４において、車速が増え始めるが、そのあたりの時間帯で、前輪と後輪の両方において駆動力と制動力がつり合うくらいの状態になってブレーキパッドとブレーキディスクの接触状態が不安定となることでグローン音が発生する可能性がある。

一方、図３は、実施形態において停車中に制動要求を解除する場合の前後輪液圧等の経時変化の様子を示すタイムチャートである。以下の制御を実施する条件は、例えば、イグニッションオンの直後（朝一番の発進を想定）や、停車判定時（走行後の停車時からの発進を想定）である。実施形態では、制動要求が解除される場合、まず、前輪液圧を下げて０（所定の液圧の一例）にして、その後に後輪液圧を下げる。具体的には以下の通りである。なお、図２と同様の事項については説明を適宜省略する。

図３（ａ）、（ｄ）は、図２（ａ）、（ｄ）と同様である。時刻ｔ３から、ドライバーがブレーキペダル４０への加圧を緩め始めると（つまり、制動要求が解除され始めると）、後輪液圧を維持したまま、まず、前輪液圧を下げる。つまり、前輪液圧は時刻ｔ３から減少し、時刻ｔ１１で０となる。後輪液圧は、時刻ｔ１１から減少し、時刻ｔ５で０となる。

そして、車速が増え始める時刻ｔ４において、前輪液圧はすでに０になっているので、前輪でグローン音が発生する可能性はない。

次に、図４を参照して、実施形態のＥＣＵ５０による処理について説明する。図４は、実施形態のＥＣＵ５０による処理を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１において、制動制御部５１３は、停車中か否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ２に進み、Ｎｏの場合はステップＳ５に進む。

ステップＳ２において、制動制御部５１３は、制動要求の解除が始まっているか否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ３に進み、Ｎｏの場合はステップＳ１に戻る。

ステップＳ３において、制動制御部５１３は、車速が所定の低速（例えば時速２ｋｍ程度）以下か否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ４に進み、Ｎｏの場合はステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、制動制御部５１３は、通常制動制御（例えば、四輪等圧制御）を行う。

ステップＳ４において、制動制御部５１３は、グローン音抑制の制動制御を行う。ここで、図５は、図４のステップＳ４の処理の詳細を示すフローチャートである。

ステップＳ４１において、前輪液圧制御部５１４は前輪液圧を減圧し、後輪液圧制御部５１５は後輪液圧を維持する。

次に、ステップＳ４２において、制動制御部５１３は、前輪実液圧が、所定の液圧（「制動トルク＜駆動トルク」になる値として予め設定）以下か否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ４３に進み、Ｎｏの場合はステップＳ４１に戻る。

ステップＳ４３において、前輪液圧制御部５１４は前輪液圧を０まで減圧し、後輪液圧制御部５１５は後輪液圧を０まで減圧する。

このようにして、本実施形態によれば、車両の停止中に、すべての車輪に対して液圧が発生している状態で制動要求が解除される場合に、後輪液圧を維持したままで、まず、前輪液圧を、制動トルクが駆動トルクよりも小さくなる値として予め設定された所定の液圧まで減少させる。これにより、車両の前輪のグローン音の発生を簡潔な制御で抑制することができる。

また、上述の所定の液圧を０とすれば、制御がより簡潔になるとともに、前輪のグローン音の発生の可能性をより低減できる。

また、例えば、車両が降坂路での停車時から発進する場合等において、駆動トルクが平坦路の場合よりも大きくて、前輪液圧が所定の液圧まで減少する前に、車両の走行速度が所定の速度より大きくなった場合は、後輪液圧の減少を開始する。これにより、車速が所定の速度より大きいにもかかわらず後輪に液圧が残っていることによってドライバーに違和感を与えてしまう可能性を低減できる。つまり、後輪を早く減圧させることでスムーズに走行させることができ、前輪のグローン音抑制と快適性を両立できる。

また、このように、制御でグローン音の発生の抑制を実施することで、キャリパの対策アイテムを使用する必要がないので、低コストで済む。

また、例えば、従来技術において、ドライバーによってブレーキペダルが踏み込まれて車速がゼロになると、後輪液圧を増加させるとともに、前輪液圧を０にすることで、合計制動力を維持しつつ、その後の発車時の前輪のグローン音の発生を抑制する手法がある。この従来技術では、ポンプを作動させて後輪液圧を増加させる等の制御が増えるため、制御が複雑になるとともに、ブレーキ機構の負担を増加して劣化を早める可能性がある。一方、本実施形態の手法では、そのような制御の増加はなく、前輪液圧と後輪液圧の減少のタイミングを従来技術と異ならせることにより実現できるので、ブレーキ機構の劣化を早める可能性はない。

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態はあくまで例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、数等）は、適宜に変更して実施することができる。

例えば、降坂路や登坂路においては、前後方向加速度センサＳＥ７によって検出した斜度等に合わせて、液圧や車速に関する閾値の値を調整（変更）してもよい。

また、上述の実施形態では、複数の車輪のうち前輪の液圧を減少させた後に後輪の液圧を減少させる例を用いて説明した。しかし、これに限定されず、後輪の液圧を減少させた後に前輪の液圧を減少させてもよい。例えば、バスやタクシー等、ドライバー付近よりも乗員付近の車輪でグローン音が発生することを抑制したい場合、後輪の液圧を減少させた後に前輪の液圧を減少させることで、乗員の快適性を向上させることができる。

また、上述の実施形態では、液圧を発生させる車両用制動制御装置の例を用いて説明した。しかし、本発明は、液圧を発生させない車両用制動制御装置として実現してもよい。例えば、電気モータの駆動力によって回転部材に摩擦部材を接触させて車輪に制動力を発生させるアクチュエータが複数の車輪に設け得られている車両に適用されてもよい。この場合、アクチュエータにより発生させる目標制動力が、上述の実施形態における目標液圧に相当する。

１１…駆動力発生装置、１２…操舵装置、１３…制動装置、５０…ＥＣＵ、５１０…処理部、５１１…取得部、５１２…走行制御部、５１３…制動制御部、５１４…前輪液圧制御部、５１５…後輪液圧制御部、５２０…記憶部、ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ…車輪

Claims (3)

1. 車両の車輪又は前記車輪と共に回転する回転部材に摩擦部材を接触させて前記車輪に制動力を発生させるアクチュエータが複数の車輪に設けられている車両に適用される車両用制動制御装置であって、
   前記車両の停止中に、前記複数の車輪に制動力が発生している状態で制動要求が解除されるグローン音抑制制御実行条件が成立した場合に、前記複数の車輪のうち一部の第１車輪の制動力を、制動力が駆動力よりも小さくなる値として予め設定された所定の制動力まで減少させる第１制動力制御部と、
   前記グローン音抑制制御実行条件が成立した場合に、前記第１車輪の制動力が前記所定の制動力まで減少した後に前記複数の車輪のうち第１車輪以外の第２車輪の制動力を減少させる第２制動力制御部と、
   を備える車両用制動制御装置。
2. 前記所定の制動力は０であり、
   前記第２制動力制御部は、前記第１車輪の制動力が０まで減少した後に、前記第２車輪の制動力の減少を開始する、請求項１に記載の車両用制動制御装置。
3. 前記第２制動力制御部は、前記第１車輪の制動力が前記所定の制動力まで減少する前に前記車両の走行速度が所定の速度より大きくなった場合、前記第２車輪の制動力の減少を開始する、請求項１に記載の車両用制動制御装置。
   

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