JP4239636B2

JP4239636B2 - 車両用ブレーキ鳴き制御装置

Info

Publication number: JP4239636B2
Application number: JP2003079893A
Authority: JP
Inventors: 雅彦神谷; 博資近藤; 伸佐々木; 大三大庭
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2023-03-24
Also published as: JP2004284507A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両のブレーキからその制動時に発生する所謂鳴き現象を抑制する車両用ブレーキ鳴き制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のブレーキによる制動時に発生する所謂ブレーキ鳴き現象にはグローン（ｇｒｏａｎ）と呼ばれる比較的低周波数の音から数ＫＨｚ以上の高振動数帯域でキーキーと耳障りな音（ｓｑｕｅａｌ）として聞こえる音まで種々の振動周波数のノイズが含まれ、これを低減又は解消するため従来より種々の対策が提案されている。その１例として特許文献１のブレーキ鳴き防止対策を施したディスクブレーキ構造が知られている。このディスクブレーキ構造は、キャリパに保持される２つのパッドをブレーキシリンダでディスクロータに接触させてブレーキを構成し、２つのパッドを押えるパッド裏金にシムを取付け、このシムは２枚の鋼の間にゴム材を介在させたものである。
【０００３】
ブレーキパッドとこれを押圧する機構との間の鋼板の両面にゴム材をコーティングしたシムを設けると優れた鳴き防止効果を有するが、このシムは耐久性に劣るため、その耐久性を向上させる目的で鋼板を２枚の鋼板としその間にゴム材を介在させて耐久性を良くし、かつシムによる鳴き防止効果を確保したものである。
【０００４】
他の１例として特許文献２の車両用ブレーキ液圧制御装置が知られている。この制御装置は、ブレーキ鳴きを検出する手段と、これにより検出された鳴き検出信号に基づいて前後輪のブレーキ液圧の配分を変更する制御部とを備え、ブレーキ鳴きを検出すると上記ブレーキ液圧の配分を例えば前輪では下げ、後輪では上げるというように制御するというものである。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭５４−１５６０７９号公報
【特許文献２】
特開平９−２２１０１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ブレーキ制動時に発生する鳴きはブレーキ制動すればどんな場合でも発生する訳ではなく、通常キャリパ冷間時や長期放置した後に走行する初期に鳴きが発生し易いという傾向があることが経験的に知られている。しかし、前述した特許文献１、２による制御装置では、このような特定の時期に鳴きが発生し易いという事実は全く考慮されていない。かかる特許文献１、２の制御装置は、通常状態（温度安定状態）での鳴き制御という目的はある程度達成できると予想される。
【０００７】
しかし、キャリパ冷間時や長期放置後の非定常状態では鳴き抑制の効果は小さい。上記特許文献１のディスクブレーキ構造ではシムの耐久性を向上させたというだけであり、非定常状態での鳴きをシムを設けるだけで完全に抑制することはできないからである。又、特許文献２の制御装置は、ブレーキ鳴きを検出する手段で鳴きを検出すると前後輪の液圧配分を変えるというだけであるから、冷間時又は長期放置時の特有な鳴きをそのような制御をするだけで抑制する効果はあまり期待できないからである。
【０００８】
この発明は、上記の問題に留意して、最もブレーキ鳴きが発生し易い時期又は状態をキャリパ冷間時又は長期放置時と特定し、この時期又は状態でブレーキ鳴きの発生原因となるブレーキ手段の特定部材を発熱するように作動させて鳴きの発生を低減し得る車両用ブレーキ鳴き制御装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決する手段として、ブレーキ手段のキャリパ冷間時又は長期放置後の始動状態を表わすセンサ及びスイッチを備え、これらの信号によりキャリパ冷間時又は長期放置後の始動状態を検出すると、走行時にブレーキ手段へ微小ブレーキ作用を与える制御信号を出力してブレーキ手段を予熱し、鳴き制御するようにした車両用ブレーキ鳴き制御装置としたのである。
【００１０】
上記課題を解決するもう１つの手段として、ブレーキ手段のキャリパ冷間時又は長期放置後の始動状態を表わすセンサ及びスイッチを備え、これらの信号によりキャリパ冷間時又は長期放置後の始動状態を検出すると、車両停止時又は走行時にブレーキ手段へ微振動ブレーキ作用を与える制御信号を出力してブレーキ手段を予熱し、鳴き制御するようにした車両用ブレーキ鳴き制御装置とすることもできる。
【００１１】
上記の構成とした車両用ブレーキ鳴き制御装置では、最もブレーキ鳴きが発生し易い時期又は状態をキャリパ冷間時又は長期放置時と特定し、この時期にブレーキ鳴きの発生原因となるブレーキ手段の作動部材を動作させて発熱させ、その発熱により作動部材を通常の使用状態に戻すよう制御が行なわれる。キャリパ冷間時はこの状態を表わす温度センサからの信号に基づいて、長期放置時はこの状態を表わすスイッチの信号に基づいて演算により検出される。すなわち、キャリパに取付けられた温度センサが所定の温度以下であることを検出するか、あいるは始動スイッチが投入されるとそのスイッチ信号に基づいて前回の走行終了時からの経過時間が算出され、これが所定以上であれば長期放置時と判断し、それぞれの時期を検出する。
【００１２】
上記時期又は状態を検出すると、その信号に基づいて車両の走行時に鳴き制御信号を出力する。第１の発明の鳴き制御では、ブレーキ手段にブレーキペダルを踏むことなく、微小ブレーキ作用を与えるようにする。走行時にブレーキを作動させ、ロータとの摩擦による熱を利用してブレーキ手段を加温し、ブレーキ手段を通常の使用状態に戻すのである。又、第２の発明の鳴き制御では、ブレーキ手段にブレーキペダルを踏むことなく微振動作用を与えるようにする。この場合、車両の停止時又は走行時にブレーキを繰り返し作動させ、内部から生じる摺動熱でブレーキ手段を加温し、ブレーキ手段を通常の使用状態に戻すのである。
【００１３】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は実施形態のブレーキ装置を制御する制御装置の概略系統図を示す。図示のブレーキ装置は、公知のディスクブレーキ形式のブレーキ手段を液圧回路で作動させる形式である。このブレーキ装置は、ブレーキペダル１の踏力に対応する液圧をマスタシリンダ２で増圧し、その液圧をホールドバルブの電磁弁３ａを経由してディスクブレーキ５へ送りブレーキ力を作用させる。ディスクブレーキ５の排出側はディケイバルブの電磁弁３ｂにより閉じられている。
【００１４】
電磁弁３ａは常開型２位置切換弁、電磁弁３ｂは常閉型２位置切換弁であり、制御回路２０からの制御信号により開閉制御される。なお、電磁弁３ａ、３ｂは４輪全てに設けられるが、簡略化のため１輪用のものだけを示している。４は液圧ポンプ、６はリザーバである。ディスクブレーキ５は、図２の（ａ）図に示すように、ロータ５_Rに対し左右対称形のキャリパを対に設け、各キャリパはブレーキシリンダ５４内に摺動自在に設けたピストン５３にパッド裏金５２を介して取付けたディスクパッド５１を有し、ディスクパッド５１をロータ５_Rに押圧して車輪の回転を制動するように構成されている。なお、ディスクブレーキ５は図示の例の形式に限定されるものではなく、他のどんな形式のディスクブレーキでもよい。
【００１５】
上記ブレーキ装置のブレーキ液圧回路では、ブレーキペダル１を踏み込むと、マスタシリンダ２で発生した液圧を開の状態の電磁弁３ａを経由してディスクブレーキ５へ送りブレーキが作動する。ブレーキ作動中は電磁弁３ｂは閉の状態である。ブレーキペダル１を開放すると、ディスクブレーキ５内の液は電磁弁３ａを経てマスタシリンダ２へ戻され、ブレーキが開放される。このような基本動作を行なう際に、図示のブレーキ液圧回路はＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）制御を行なうことができるように構成されている。ＡＢＳ制御のプログラムは制御回路２０内に内蔵されているが、ＡＢＳ制御プログラム自体は公知のものであり、簡単に説明すると次のようなものである。
【００１６】
即ち、ＡＢＳ制御は、車輪速センサ１３からの入力信号に基づいて車輪速度を演算し、この車輪速度からＧセンサ（図示せず）による減速度の値を参照して車体速度を推定し、推定車体速度の値に基づいて車輪のロックを短時間だけ開放するよう電磁弁３ｂを開放し（電磁弁３ａは閉）、再び車輪への制動のための加圧をするよう電磁弁３ｂを閉じる動作を繰り返し、これにより摩擦係数の低下を極力回復させて有効な制御を行なうというものである。電磁弁３ｂの開放によりディスクブレーキ５から排出されたブレーキ液はリザーバ６へ戻され、必要に応じて加圧時に液圧ポンプ４により吸引されてマスタシリンダ２からの液圧回路へ送り出される。
【００１７】
以上のブレーキ装置に対し、車両用ブレーキ鳴き制御装置は、エンジンの始動をさせる始動スイッチ１０、キャリパ温度を検出するキャリパ温度センサ１１、外気温度センサ１２、車輪速度を検出する車輪速センサ１３及びこれらスイッチとセンサからの信号により所定の演算をして制御信号を送り出す制御回路２０、その制御信号により制御される電磁弁３ａ、３ｂなどから構成されている。
【００１８】
制御回路２０は中央演算処理部ＣＰＵと固定記憶部ＲＯＭと一時記憶部ＲＡＭとを有する通常のマイクロコンピュータが用いられ、この制御回路２０には基準信号を発生する基準クロック２１からのクロック信号に基づいて始動スイッチ１０による始動から次の始動までの不使用期間を計測するプログラムが含まれている。又、ブレーキ鳴き制御をするためのプログラムについては次の通りである。
【００１９】
ブレーキ鳴き制御のプログラムは、始動スイッチ１０の投入後キャリパ温度センサ１１、外気温度センサ１２からの測定信号によるキャリパ冷間時又は、始動スイッチの投入が前回の走行終了から今回の始動までの放置期間が所定以上の期間で、長期放置後の始動であることを検出すると、ブレーキ制御の制御信号を出力するように構成されている。キャリパ冷間時とはキャリパ温度センサ１１及び外気温度センサ１２による測定温度Ｔｃが共に例えば１５℃以下であることである。又、長期放置後の始動の検出は、前回の走行終了から今回の始動までの時間を始動スイッチ１０からの信号とクロック２１の基準信号による又は外部からの計時信号により計時し、所定時間例えば１ヶ月以上というように設定された期間であれば長期放置後の始動と判断する。
【００２０】
キャリパ冷間時又は長期放置後の始動を検出した場合の鳴き制御は、微小ブレーキ制御によって行なわれる。この微小ブレーキは、走行時にブレーキ踏込のない状態で液圧ポンプ４を駆動して液圧を送り、ディスクブレーキ５のピストン５３を押圧してパッド５１を微小量だけロータ５_Rに押し当てて適量の制動力を作用させるように実施されるものであり、このような制御を行うプログラムがブレーキ鳴き制御プログラムに含まれている。
【００２１】
以上のように構成した実施形態の車両用ブレーキ鳴き制御装置では次のようにブレーキ鳴き制御が行なわれる。以下図３のフローチャートを参照して具体的に説明する。この実施形態のブレーキ鳴き制御では、始動スイッチ１０の投入後、ステップＳ₁でその始動スイッチの投入の確認をした後、まずＳ₂でキャリパ冷間時であるかが確認される。キャリパ冷間時の確認はキャリパ温度センサ１１、外気温度センサ１２の測定温度Ｔｃがそれぞれ設定温度（例えば１５℃）以下であるかを検出することにより行なう。あるいはＳ₃で長期放置後の始動であるかが次に確認される。
【００２２】
この始動時期の確認は、前述したように、前回走行終了時（例えば始動スイッチ１０をＯＦＦとした時）から今回の始動スイッチ１０の投入までの時間を基準クロック２１による又は外部からの計時信号により計測し、その期間が設定期間１ヶ月以上の期間を経過しているかによって確認される。上記２つの条件のいずれかが成立する場合はＳ₄へ進み、ここで走行状態にあることを確認してＳ₅で鳴き制御を行なう。走行状態の確認は、車輪速センサ１３からの信号により走行速度Ｖｃが少なくとも最小限の速度Ｖｏ（例えば１ｋｍ／Ｈｒ）以上であるかによって行なう。
【００２３】
上記走行状態の確認が行なわれた場合は、Ｓ₅へ進み鳴き制御が行なわれる。この鳴き制御は、走行中ブレーキペダル１の踏込がない間に、微小ブレーキ制御により行なう。微小ブレーキ制御はブレーキペダル１の踏込がないも拘わらず制御回路２０から液圧ポンプ４に制御信号を送り、液圧を生じさせてディスクブレーキ５へ送り、ディスクブレーキ５のピストンを微小量押圧して軽くロータ５_Rへ接触させる制御である。この微小ブレーキ制御でディスクパッド５１をロータ５_Rに接触、摩擦させてディスクパッド５１を発熱させ、これによりキャリパに予熱を与える。
【００２４】
上記予熱の付与によりパッド裏金５２のゴムシール硬度を低減させ、又ピストン５３とブレーキシリンダ５４との摺動部に塗布されているグリースやブレーキシリンダ５４内のフルード等に予熱を与えてそれぞれの油脂粘度を低減させ、これによりピストン５３の摩擦を早期に通常使用域（状態）に戻し、鳴きの発生を低減するように鳴き発生条件を変える。このような予熱を与えない場合、図２の（ｂ）図に示すようにピストンが始動摩擦により変形して鳴きが生じるのを上記予熱の付与によって解消するのである。
【００２５】
上記実施形態では鳴き制御を微小ブレーキ制御としたが、これをピストンの微振動制御とすることもできる。この場合は、必ずしも走行時でなくてもよく、車両停止時又は走行時に微振動制御する。又、この微振動制御も、ブレーキペダル１を踏込んでいない時に行なわれ、液圧ポンプ４による液圧をディスクブレーキ５へ送り、排出側の電磁弁３ｂの開閉を短時間に繰り返して操作することによりピストン５３が微振動状態に往復動を繰り返すよう液圧を作用させ、このピストン５３の摺動発熱によりピストン５３の作動状態を第１実施形態と同様な状態となるように行なわれる。
【００２６】
なお、この変形例の微振動制御は、キャリパ冷間時又は長期放置後の始動後の条件下で行なわれることは第１実施形態と全く同じであるから、図１、図２の構成は全く同じであり、図３のフローチャートも、Ｓ₄の走行速度Ｖｃでの判断が車両停止時又は走行時の判断となり、Ｓ₅で微振動制御による鳴き制御が行なわれる点が異なるだけであるから、図示は省略しているが、この例にも援用されることは言うまでもない。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、この発明の車両用ブレーキ鳴き制御装置はセンサ又はスイッチ信号に基づいてキャリパ冷間時又は長期放置時を検出し、この検出により走行時にブレーキ手段へ微小ブレーキ作用を与えるか、又は車両停車時あるいは走行時にブレーキ手段へ微振動ブレーキ作用を与えるように制御して発熱作用を与えることとしたから、ブレーキペダルを踏むことなく走行時又は車両停止時にブレーキ手段を作動させてブレーキ手段の鳴きの発生を適確にかつ確実に低減又は消滅させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の車両用ブレーキ鳴き制御装置を備えたブレーキ装置の全体概略図
【図２】ディスクブレーキの一例の概略断面図
【図３】作用の説明図
【符号の説明】
１ブレーキペダル
２マスタシリンダ
３ａ、３ｂ電磁弁
４液圧ポンプ
５ディスクブレーキ
６リザーバ
１０始動スイッチ
１１キャリパ温度センサ
１２外気温度センサ
１３車輪速センサ
２０制御回路
２１基準クロック

Claims

ブレーキ手段のキャリパ冷間時又は長期放置後の始動状態を表わすセンサ及びスイッチを備え、これらの信号によりキャリパ冷間時又は長期放置後の始動状態を検出すると、走行時にブレーキ踏込のない状態でブレーキ手段へ微小ブレーキ作用を与える制御信号を出力し、その微小ブレーキ作用によりブレーキ手段を予熱し、鳴き制御するようにした車両用ブレーキ鳴き制御装置。
ブレーキ手段のキャリパ冷間時又は長期放置後の始動状態を表わすセンサ及びスイッチを備え、これらの信号によりキャリパ冷間時又は長期放置後の始動状態を検出すると、車両停止時又は走行時にブレーキ踏込のない状態でブレーキ手段へ微振動ブレーキ作用を与える制御信号を出力し、その微振動ブレーキ作用によりブレーキ手段を予熱し、鳴き制御するようにした車両用ブレーキ鳴き制御装置。
前記キャリパ冷間時を表わすセンサをキャリパに付設したキャリパ温度センサとし、長期放置後の始動状態を表わすスイッチをエンジンの始動スイッチとし、演算によりキャリパ冷間時又は長期放置状態を検出するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ブレーキ鳴き制御装置。
前記走行時又は車両停止時を車輪速センサからの信号に基づいて検出するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ブレーキ鳴き制御装置。