JP7509705B2 - Vehicle vibration reduction device - Google Patents

Vehicle vibration reduction device Download PDF

Info

Publication number
JP7509705B2
JP7509705B2 JP2021016270A JP2021016270A JP7509705B2 JP 7509705 B2 JP7509705 B2 JP 7509705B2 JP 2021016270 A JP2021016270 A JP 2021016270A JP 2021016270 A JP2021016270 A JP 2021016270A JP 7509705 B2 JP7509705 B2 JP 7509705B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
vehicle
electric motor
floor
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021016270A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022119280A (en
Inventor
恒 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Subaru Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Subaru Corp filed Critical Subaru Corp
Priority to JP2021016270A priority Critical patent/JP7509705B2/en
Publication of JP2022119280A publication Critical patent/JP2022119280A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7509705B2 publication Critical patent/JP7509705B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description

本発明は、車両の振動低減装置に関する。 The present invention relates to a vehicle vibration reduction device.

従来、車両において、エンジンを含む駆動系の作動により、あるいは、タイヤを介して路面の凹凸が車体に伝達されることにより、車体のフロアが振動し、乗り心地が低下したり車室内のこもり音が大きくなったりする場合がある。 Conventionally, in vehicles, the operation of the drive system, including the engine, or the transmission of unevenness in the road surface to the vehicle body via the tires can cause the floor of the vehicle body to vibrate, resulting in a poor ride and increased muffled noise inside the vehicle cabin.

このようなフロア振動に起因する問題に対して、特許文献1及び2に示すように、車体に加振器を設け、振動センサを用いて検出される車体振動に対する逆位相の加振力を発生させることにより、車体振動を低減する技術が知られている。 To address problems caused by floor vibrations, a technology is known that reduces vehicle body vibrations by providing a vibrator to the vehicle body and generating an excitation force in the opposite phase to the vehicle body vibrations detected by a vibration sensor, as shown in Patent Documents 1 and 2.

特開2009-275827号公報JP 2009-275827 A 特開平08-074926号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-074926

しかしながら、特許文献1に開示された制振装置は、所定の質量を有する補助質量を備えたリニアアクチュエータを車体フレームに追加的に装着するものであり、車両に設けられる部品点数が増加するだけでなく、車体重量が増加するという問題がある。また、特許文献2に開示された振動低減装置は、エンジンの後部を支持するエンジンマウントラバーに加振器を内蔵させるものであり、同様に車両に設けられる部品点数が増加するだけでなく、車体重量が増加するという問題がある。 However, the vibration damping device disclosed in Patent Document 1 additionally mounts a linear actuator equipped with an auxiliary mass having a predetermined mass on the vehicle frame, which not only increases the number of parts installed on the vehicle but also increases the vehicle weight. The vibration reduction device disclosed in Patent Document 2 incorporates a vibrator in the engine mount rubber that supports the rear of the engine, which similarly increases the number of parts installed on the vehicle but also increases the vehicle weight.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、追加的に設けられる装置を用いることなく車体重量を増加させずに車両の振動を低減することができる車両の振動低減装置を提供する。 The present invention was made in consideration of the above problems, and the object of the present invention is to provide a vehicle vibration reduction device that can reduce vehicle vibration without increasing the vehicle weight by using no additional devices.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ドライバによるブレーキペダルの踏力を電動モータの動力により倍力してマスタシリンダに伝達する電動式ブレーキブースタと、電動式ブレーキブースタの駆動を制御する制御部と、を備え、制御部は、車両に発生するフロア振動に基づいて電動モータを連続で反転駆動させる車両の振動低減装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a vehicle vibration reduction device is provided that includes an electric brake booster that amplifies the brake pedal force applied by the driver using the power of an electric motor and transmits the force to a master cylinder, and a control unit that controls the drive of the electric brake booster, and the control unit continuously drives the electric motor in reverse based on floor vibrations generated in the vehicle.

上記の車両の振動低減装置は、フロア振動を検出する振動センサを備え、制御部は、振動センサにより検出されるフロア振動と逆位相の振動が発生するように電動モータを反転駆動させてもよい。 The vehicle vibration reduction device may include a vibration sensor that detects floor vibrations, and the control unit may drive the electric motor in the opposite direction so that vibrations are generated that are in the opposite phase to the floor vibrations detected by the vibration sensor.

上記の車両の振動低減装置は、車両の運転状態と、発生する前記フロア振動と、の関係を記憶した記憶部を備え、制御部は、車両の運転状態の情報を取得するとともに、取得した車両の運転状態から推定されるフロア振動と逆位相の振動が発生するように電動モータを反転駆動させてもよい。 The vehicle vibration reduction device includes a memory unit that stores the relationship between the vehicle's operating state and the floor vibration that occurs, and the control unit may acquire information about the vehicle's operating state and drive the electric motor in the opposite direction so that vibration is generated that is in the opposite phase to the floor vibration estimated from the acquired vehicle operating state.

上記の車両の振動低減装置において、制御部は、電動モータの駆動により車両にブレーキ力を発生させない出力の範囲内で電動モータを反転駆動させてもよい。 In the above vehicle vibration reduction device, the control unit may drive the electric motor in the reverse direction within an output range that does not generate a braking force on the vehicle by driving the electric motor.

上記の車両の振動低減装置において、制御部は、車両にブレーキ力を発生させる場合、電動モータの反転駆動を停止させてもよい。 In the vehicle vibration reduction device described above, the control unit may stop reverse driving of the electric motor when generating a braking force on the vehicle.

以上説明したように本発明によれば、追加的に設けられる装置を用いることなく車体重量を増加させずに車両の振動を低減することができる。 As described above, the present invention makes it possible to reduce vehicle vibration without increasing the vehicle weight and without using additional devices.

本発明の第1の実施の形態に係る車両の振動低減装置の構成例を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a configuration example of a vehicle vibration reduction device according to a first embodiment of the present invention; 電動ブレーキブースタの固定方法の例を示す説明図である。5A to 5C are explanatory diagrams showing an example of a fixing method for the electric brake booster. 同実施形態に係る車両の振動低減装置の構成例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of the configuration of a vibration reduction device for a vehicle according to the embodiment; FIG. 電動モータの反転駆動時の最大許容電流値を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a maximum allowable current value during reverse driving of an electric motor. 同実施形態に係る車両の振動低減装置による作用を示す説明図である。4 is an explanatory diagram showing the operation of the vehicle vibration reduction device according to the embodiment; FIG. 同実施形態に係る車両の振動低減装置の動作例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of the operation of the vehicle vibration reduction device according to the embodiment. 本発明の第2の実施の形態に係る車両の振動低減装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of a vehicle vibration reduction device according to a second embodiment of the present invention. 同実施形態に係る車両の振動低減装置の動作例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of the operation of the vehicle vibration reduction device according to the embodiment.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Below, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Note that in this specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to avoid redundant description.

<<1.第1の実施の形態>>
まず、本発明の第1の実施の形態に係る車両の振動低減装置を説明する。第1の実施の形態に係る車両の振動低減装置は、フロア振動を検出する振動センサを備え、当該振動センサにより検出されるフロア振動に基づいて電動式ブレーキブースタの電動モータを連続で反転駆動させてフロア振動を低減する装置として構成される。
<<1. First embodiment>>
First, a description will be given of a vehicle vibration reduction device according to a first embodiment of the present invention. The vehicle vibration reduction device according to the first embodiment is configured as a device that includes a vibration sensor that detects floor vibrations, and reduces floor vibrations by continuously driving an electric motor of an electric brake booster in reverse based on the floor vibrations detected by the vibration sensor.

<1-1.構成例>
図1は、本実施形態に係る車両の振動低減装置1を適用した車両の一部を示す模式図である。車両の振動低減装置1が適用される車両は、電動ブレーキブースタ30を含むブレーキシステム20を備えている。
<1-1. Configuration example>
1 is a schematic diagram showing a part of a vehicle to which a vehicle vibration reduction device 1 according to this embodiment is applied. The vehicle to which the vehicle vibration reduction device 1 is applied is equipped with a brake system 20 including an electric brake booster 30.

ブレーキシステム20について簡単に説明する。ブレーキシステム20は、電動ブレーキブースタ30、マスタシリンダ23、ブレーキ液圧ユニット25、ブレーキ制御装置27及びブースタ制御装置50を備えている。マスタシリンダ23には、マスタシリンダ23にブレーキ液を供給するリザーバタンク21が取り付けられている。電動ブレーキブースタ30は、入力軸15を介してブレーキペダル11に接続されている。ドライバDによりブレーキペダル11が踏み込まれると、ブレーキペダル11に加えられた踏力が、電動ブレーキブースタ30により増幅されて液圧発生源としてのマスタシリンダ23に伝達される。これにより、マスタシリンダ23内のブレーキ液が加圧され、ブレーキ液圧ユニット25内へ供給される。 The brake system 20 will be briefly described. The brake system 20 includes an electric brake booster 30, a master cylinder 23, a brake hydraulic unit 25, a brake control device 27, and a booster control device 50. A reservoir tank 21 that supplies brake fluid to the master cylinder 23 is attached to the master cylinder 23. The electric brake booster 30 is connected to the brake pedal 11 via the input shaft 15. When the driver D depresses the brake pedal 11, the depressing force applied to the brake pedal 11 is amplified by the electric brake booster 30 and transmitted to the master cylinder 23, which serves as a hydraulic pressure generating source. As a result, the brake fluid in the master cylinder 23 is pressurized and supplied to the brake hydraulic unit 25.

例えば車両が四輪の自動車である場合、マスタシリンダ23内には二つの加圧室が形成され、それぞれの加圧室は、ブレーキ液圧ユニット25を介してそれぞれ二つの車輪のホイールシリンダに接続されている。したがって、ブレーキペダル11の踏み込みによりマスタシリンダ23から各車輪のホイールシリンダにブレーキ液が供給され、各車輪にブレーキ力が発生する。ブレーキ液圧ユニット25は、図示しない電動ポンプ及び複数の制御弁を備え、各車輪のホイールシリンダの液圧を調節可能に構成されている。ブレーキ液圧ユニット25の駆動は、ブレーキ制御装置27により制御される。これにより、ABS(Antilock Brake System)制御あるいはESC(Electronic Stability Control)制御が実行可能となっている。 For example, if the vehicle is a four-wheeled automobile, two pressurized chambers are formed in the master cylinder 23, and each pressurized chamber is connected to the wheel cylinders of two wheels via the brake hydraulic unit 25. Therefore, when the brake pedal 11 is depressed, brake fluid is supplied from the master cylinder 23 to the wheel cylinders of each wheel, and braking force is generated on each wheel. The brake hydraulic unit 25 is equipped with an electric pump and multiple control valves (not shown), and is configured to be able to adjust the hydraulic pressure in the wheel cylinders of each wheel. The operation of the brake hydraulic unit 25 is controlled by a brake control device 27. This makes it possible to execute ABS (Antilock Brake System) control or ESC (Electronic Stability Control) control.

電動ブレーキブースタ30は、マスタシリンダ23内に設けられた加圧ピストンに当接する図示しないプッシュロッドをマスタシリンダ23側へ前進させ、又は、ブレーキペダル11側へ後退させる電動モータ31を含む。電動モータ31としては、例えばステータ及びロータを含むブラシレスのDCDCモータが用いられる。電動モータ31は、供給される電流の向きを切り替えることにより、プッシュロッドを前進させる正回転及びプッシュロッドを後退させる逆回転が可能になっている。 The electric brake booster 30 includes an electric motor 31 that moves a push rod (not shown) that contacts a pressure piston provided in the master cylinder 23 forward toward the master cylinder 23 or moves it backward toward the brake pedal 11. The electric motor 31 may be, for example, a brushless DCDC motor that includes a stator and a rotor. The electric motor 31 can rotate forward to advance the push rod and reverse to retract the push rod by switching the direction of the current supplied to it.

電動モータ31の駆動は、ブースタ制御装置50により制御される。電動ブレーキブースタ30は、ブレーキペダル11の踏み込みによって前進するプッシュロッドと、プッシュロッドと同軸にプッシュロッドと相対移動可能に設けられたバルブボディとの相対変位量を検出する変位センサ45を備えている。変位センサ45は、センサ信号として、プッシュロッドとバルブボディとの相対変位量に応じた電圧又は電流をブースタ制御装置50へ出力する。ブースタ制御装置50は、変位センサ45から出力されるセンサ信号に応じて電動モータ31に供給する電流の向き及び大きさを制御し、バルブボディ及びプッシュロッドをマスタシリンダ23側へ前進させ又はブレーキペダル11側へ後退させる。 The drive of the electric motor 31 is controlled by the booster control device 50. The electric brake booster 30 is equipped with a push rod that moves forward when the brake pedal 11 is depressed, and a displacement sensor 45 that detects the relative displacement between the push rod and a valve body that is coaxial with the push rod and can move relative to the push rod. The displacement sensor 45 outputs a voltage or current corresponding to the relative displacement between the push rod and the valve body as a sensor signal to the booster control device 50. The booster control device 50 controls the direction and magnitude of the current supplied to the electric motor 31 in response to the sensor signal output from the displacement sensor 45, and moves the valve body and push rod forward toward the master cylinder 23 or backward toward the brake pedal 11.

電動ブレーキブースタ30は、車体のフロア3から立ち上がるトーボード4に取付けられている。ブレーキペダル11に接続された入力軸15は、トーボード4を貫通して電動ブレーキブースタ30に接続されている。電動ブレーキブースタ30は、電動モータ31の反転駆動による振動が効率的にトーボード4に伝達されるように取り付けられることが好ましい。 The electric brake booster 30 is attached to a toe board 4 that rises from the floor 3 of the vehicle body. The input shaft 15 connected to the brake pedal 11 passes through the toe board 4 and is connected to the electric brake booster 30. It is preferable that the electric brake booster 30 is attached so that the vibrations caused by the reverse drive of the electric motor 31 are efficiently transmitted to the toe board 4.

図2は、トーボード4への電動ブレーキブースタ30の固定方法の例を示す説明図である。電動ブレーキブースタ30は、トーボード4のうち、電動モータ31の回転軸Ax_mtrの軸方向に直交する取付面4aに対して、図示しない複数のタイロッドを用いて固定される。トーボード4の一部は、取付面4aから前方に迫り出した振動受面4bとして構成されている。取付面4aから前方に迫り出した振動受面4bは、電動モータ31の回転軸Ax_mtrの軸方向に対する角度(形成される2つの角度のうち小さい方の角度)が90°未満となっている。図2に示した例では、電動モータ31の回転軸Ax_mtrの軸方向に対して振動受面4bが成す角度が約45°となっている。電動ブレーキブースタ30は、当該振動受面4bに対しても図示しないタイロッドを用いて固定される。 Figure 2 is an explanatory diagram showing an example of a method for fixing the electric brake booster 30 to the toe board 4. The electric brake booster 30 is fixed to the mounting surface 4a of the toe board 4, which is perpendicular to the axial direction of the rotation axis Ax_mtr of the electric motor 31, using a plurality of tie rods (not shown). A part of the toe board 4 is configured as a vibration receiving surface 4b protruding forward from the mounting surface 4a. The angle of the vibration receiving surface 4b protruding forward from the mounting surface 4a with respect to the axial direction of the rotation axis Ax_mtr of the electric motor 31 (the smaller of the two angles formed) is less than 90°. In the example shown in Figure 2, the angle formed by the vibration receiving surface 4b with respect to the axial direction of the rotation axis Ax_mtr of the electric motor 31 is about 45°. The electric brake booster 30 is also fixed to the vibration receiving surface 4b using tie rods (not shown).

図2に示した例では、電動ブレーキブースタ30のハウジング等にフランジ部33が設けられるとともに、当該フランジ部33の一部に、電動モータ31の回転軸Ax_mtrの軸方向に対する角度が、トーボード4の振動受面4bが成す角度と等しい傾斜部33aが形成されている。この傾斜部33aとトーボード4の振動受面4bとが合わせられて、タイロッドにより固定される。これにより、電動モータ31の反転駆動により、回転軸Ax_mtrの軸方向に直交する方向に発生する振動Fmの一部が、回転軸Ax_mtrの軸方向に交差する振動成分Faとなって振動受面4bに伝達される。したがって、トーボード4の取付面4aに伝達されにくい振動Fmを、効率的にトーボード4に伝達させることができる。 In the example shown in FIG. 2, a flange portion 33 is provided on the housing of the electric brake booster 30, and a slanted portion 33a is formed on a part of the flange portion 33, the angle of which with respect to the axial direction of the rotation axis Ax_mtr of the electric motor 31 is equal to the angle formed by the vibration receiving surface 4b of the toe board 4. This slanted portion 33a and the vibration receiving surface 4b of the toe board 4 are aligned and fixed by a tie rod. As a result, a part of the vibration Fm generated in a direction perpendicular to the axial direction of the rotation axis Ax_mtr by the reverse drive of the electric motor 31 becomes a vibration component Fa that intersects with the axial direction of the rotation axis Ax_mtr and is transmitted to the vibration receiving surface 4b. Therefore, the vibration Fm that is difficult to transmit to the mounting surface 4a of the toe board 4 can be efficiently transmitted to the toe board 4.

また、車両の振動低減装置1は、第1の振動センサ41及び第2の振動センサ43を含む。第1の振動センサ41及び第2の振動センサ43は、少なくともフロア3に発生する振動が伝達される位置に設けられ、車両に発生するフロア振動を検出する。振動センサとしては、例えば静電容量式又は渦電流式のセンサ、圧電式のセンサ等の適宜のセンサを用いることができる。振動センサは、センサ信号として、検知される振動の大きさに応じた電圧又は電流を出力する。本実施形態では、振動センサとして振動の大きさに応じた電圧値を出力する圧電式の振動センサが用いられる例を説明する。 The vehicle vibration reduction device 1 also includes a first vibration sensor 41 and a second vibration sensor 43. The first vibration sensor 41 and the second vibration sensor 43 are provided at positions where vibrations occurring at least on the floor 3 are transmitted, and detect floor vibrations occurring in the vehicle. As the vibration sensor, an appropriate sensor such as a capacitance type or eddy current type sensor, a piezoelectric type sensor, or the like can be used. The vibration sensor outputs a voltage or current corresponding to the magnitude of the detected vibration as a sensor signal. In this embodiment, an example will be described in which a piezoelectric vibration sensor that outputs a voltage value corresponding to the magnitude of the vibration is used as the vibration sensor.

フロア振動は、例えば図示しないエンジンの駆動、駆動力を各車輪に伝達する動力系の駆動あるいは各車輪を介して伝達される路面凹凸等に起因して、様々な周波数及び振幅で発生する。図1に示した例では、第1の振動センサ41は、フロア3に設置されたシートレール9上で運転席5を支持するシートレッグ7に設けられている。また、第2の振動センサ43は、フロア3から立ち上がるトーボード4に設けられている。 Floor vibrations occur at various frequencies and amplitudes due to, for example, the driving of an engine (not shown), the driving of a power system that transmits driving force to each wheel, or road surface irregularities transmitted via each wheel. In the example shown in FIG. 1, the first vibration sensor 41 is provided on a seat leg 7 that supports the driver's seat 5 on a seat rail 9 installed on the floor 3. The second vibration sensor 43 is provided on a toe board 4 that rises from the floor 3.

なお、振動センサは1つであってもよく、3つ以上であってもよい。ただし、異なる位置に設けられた複数の振動センサを用いることにより、後述するように、優先的に減衰させる振動を特定してより効果的に振動を低減することができる。本実施形態では、二つの第1の振動センサ41及び第2の振動センサ43を用いてフロア振動を低減する例を説明する。また、第1の振動センサ41及び第2の振動センサ43の設置位置は上記の例に限られない。例えば振動センサは、フロア3上に直接設置されていてもよい。また、第1の振動センサ41は、運転席5ではなく、助手席等の他の座席のシートレッグ又はシートレールに設けられていてもよい。ただし、第1の振動センサ41が運転席5のシートレッグ7又はシートレール9に設けられることにより、検出される振動にドライバが体感するフロア振動が反映されやすくなる。また、第2の振動センサ43がトーボード4に設けられることにより、電動ブレーキブースタ30に近い位置でフロア振動を検出することができる。 The vibration sensor may be one or three or more. However, by using multiple vibration sensors provided at different positions, it is possible to specify the vibration to be preferentially attenuated and reduce the vibration more effectively, as described later. In this embodiment, an example of reducing floor vibration using two vibration sensors, a first vibration sensor 41 and a second vibration sensor 43, will be described. The installation positions of the first vibration sensor 41 and the second vibration sensor 43 are not limited to the above example. For example, the vibration sensor may be installed directly on the floor 3. The first vibration sensor 41 may be installed not on the driver's seat 5 but on the seat leg or seat rail of another seat such as a passenger seat. However, by providing the first vibration sensor 41 on the seat leg 7 or seat rail 9 of the driver's seat 5, the floor vibration felt by the driver is more likely to be reflected in the detected vibration. Also, by providing the second vibration sensor 43 on the toe board 4, it is possible to detect floor vibration at a position close to the electric brake booster 30.

図3は、車両の振動低減装置1の構成例を示すブロック図である。車両の振動低減装置1は、第1の振動センサ41、第2の振動センサ43、ブースタ制御装置50及び電動モータ31を備える。ブースタ制御装置50は、第1の振動センサ41及び第2の振動センサ43から出力されるセンサ信号を取得可能に構成されている。また、ブースタ制御装置50は、電動ブレーキブースタ30に設けられた変位センサ35から出力されるセンサ信号を取得可能に構成されている。この他、ブースタ制御装置50は、ブレーキ制御装置27からのメッセージを取得可能に構成されていてもよい。 Figure 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the vehicle vibration reduction device 1. The vehicle vibration reduction device 1 includes a first vibration sensor 41, a second vibration sensor 43, a booster control device 50, and an electric motor 31. The booster control device 50 is configured to be able to acquire sensor signals output from the first vibration sensor 41 and the second vibration sensor 43. The booster control device 50 is also configured to be able to acquire a sensor signal output from a displacement sensor 35 provided in the electric brake booster 30. In addition, the booster control device 50 may be configured to be able to acquire a message from the brake control device 27.

ブースタ制御装置50は、例えばCPU(Central Processing Unit)又はDSP(Digital Signal Processor)等の少なくとも一つの演算処理装置を備えて構成される。また、ブースタ制御装置50は、RAM(Random Access Memory)又はROM(Read Only Memory)等の記憶素子、あるいは、HDD(Hard Disk Drive)やCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、SSD(Solid State Drive)、USB(Universal Serial Bus)フラッシュ、ストレージ装置等の記憶媒体を備える。記憶素子等は、演算処理装置により実行されるソフトウェアプログラムや、演算処理に用いられる種々のパラメータ、取得したデータ、演算結果等を記憶する。ブースタ制御装置50は、図示しないROM(Read Only Memory)又はRAM(Random Access Memory)等の記憶素子に記憶されたプログラムを実行することにより所定の演算処理を実行し、電動モータ31の駆動を制御する。 The booster control device 50 is configured with at least one arithmetic processing device, such as a CPU (Central Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor). The booster control device 50 also includes a storage element such as a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory), or a storage medium such as a HDD (Hard Disk Drive), a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disc), an SSD (Solid State Drive), a USB (Universal Serial Bus) flash, or a storage device. The storage element stores software programs executed by the arithmetic processing device, various parameters used in the arithmetic processing, acquired data, arithmetic results, etc. The booster control device 50 executes a program stored in a storage element such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory) (not shown) to execute a predetermined arithmetic processing and control the drive of the electric motor 31.

図3に示すように、ブースタ制御装置50は、振動検出部51及び制御部53を備える。これらの各部の一部又は全部は、それぞれ所定の演算処理を実行する演算処理装置によるプログラムの実行により実現される一機能であってもよい。 As shown in FIG. 3, the booster control device 50 includes a vibration detection unit 51 and a control unit 53. Some or all of these units may be functions realized by the execution of a program by a processing device that executes a predetermined calculation process.

振動検出部51は、第1の振動センサ41及び第2の振動センサ43から出力されるセンサ信号が示す電圧値を検出する。第1の振動センサ41及び第2の振動センサ43により検出されるセンサ信号は、それぞれの設置位置におけるフロア振動の振幅(大きさ)及び周波数を現している。 The vibration detection unit 51 detects the voltage values indicated by the sensor signals output from the first vibration sensor 41 and the second vibration sensor 43. The sensor signals detected by the first vibration sensor 41 and the second vibration sensor 43 represent the amplitude (magnitude) and frequency of the floor vibration at each installation position.

制御部53は、電動モータ31の駆動を制御するための演算処理を実行する。制御部53は、ドライバDがブレーキペダル11を踏み込んでいる間、電動ブレーキブースタ30に設けられた変位センサ45のセンサ信号に基づいて電動モータ31への供給電流を制御し、マスタシリンダ23からブレーキ液圧ユニット25へ供給するブレーキ液の量を調節する。つまり、ドライバDがブレーキペダル11を踏み込んでいる間、制御部53は、フロア振動を低減するために機能することがなく、フロア振動の低減よりも車両の走行安全が優先される。 The control unit 53 executes calculation processing to control the drive of the electric motor 31. While the driver D is depressing the brake pedal 11, the control unit 53 controls the current supplied to the electric motor 31 based on the sensor signal of the displacement sensor 45 provided in the electric brake booster 30, and adjusts the amount of brake fluid supplied from the master cylinder 23 to the brake hydraulic unit 25. In other words, while the driver D is depressing the brake pedal 11, the control unit 53 does not function to reduce floor vibration, and the driving safety of the vehicle is prioritized over the reduction of floor vibration.

一方、制御部53は、ドライバDがブレーキペダル11を踏み込んでいない場合、発生するフロア振動に基づいて電動モータ31を連続で反転駆動させ、フロア振動を低減する。具体的には、制御部53は、振動検出部51により検出されたセンサ信号に基づいて電動モータ31を連続で反転駆動させ、フロア振動を低減する。電動ブレーキブースタ30は、フロア3から立ち上がるトーボード4に取付けられており、電動モータ31を駆動させることによってトーボード4を介してフロア3を振動させることができる。これを利用して、制御部53は、車両に発生しているフロア振動とは逆位相のフロア振動が発生するように電動モータ31を連続で反転駆動させる。 On the other hand, when the driver D is not depressing the brake pedal 11, the control unit 53 continuously drives the electric motor 31 in reverse based on the floor vibrations that occur, thereby reducing the floor vibrations. Specifically, the control unit 53 continuously drives the electric motor 31 in reverse based on the sensor signal detected by the vibration detection unit 51, thereby reducing the floor vibrations. The electric brake booster 30 is attached to the toe board 4 that rises from the floor 3, and by driving the electric motor 31, the floor 3 can be vibrated via the toe board 4. Using this, the control unit 53 continuously drives the electric motor 31 in reverse so as to generate floor vibrations that are in the opposite phase to the floor vibrations occurring in the vehicle.

本実施形態では、制御部53は、電動モータ31への供給電流の増減を繰り返すことにより電動モータ31を反転駆動させてフロア3に振動を与えながら、振動検出部51により検出されるセンサ信号が示す電圧値が低減するように供給電流の増減の周期及び大きさを調節する。例えば制御部53は、第1の振動センサ41及び第2の振動センサ43により検出されるセンサ信号に基づいて、電動ブレーキブースタ30を利用して優先的に減衰させるフロア振動を特定し、当該フロア振動を低減するように供給電流を制御してもよい。 In this embodiment, the control unit 53 repeatedly increases and decreases the current supplied to the electric motor 31 to drive the electric motor 31 in the opposite direction to vibrate the floor 3, while adjusting the period and magnitude of the increase and decrease in the supply current so that the voltage value indicated by the sensor signal detected by the vibration detection unit 51 is reduced. For example, the control unit 53 may identify floor vibrations to be preferentially attenuated using the electric brake booster 30 based on the sensor signals detected by the first vibration sensor 41 and the second vibration sensor 43, and control the supply current to reduce the floor vibrations.

具体的に、制御部53は、トーボード4に設けられた第2の振動センサ43のセンサ信号により複数の振動のピークが検出された場合、第2の振動センサ43のセンサ信号と、運転席5のシートレッグ7に設けられた第1の振動センサ41のセンサ信号とを高速フーリエ変換(FFT)等の手段により比較することで、トーボード4からシートレッグ7までの間での各振動の減衰度合いを比較する。制御部53は、判定結果に基づいて、トーボード4からシートレッグ7までの間での減衰度合いが低い振動を特定し、当該振動とは逆位相のフロア振動が発生するように電動モータ31を反転駆動させる。 Specifically, when multiple vibration peaks are detected by the sensor signal of the second vibration sensor 43 provided on the toe board 4, the control unit 53 compares the sensor signal of the second vibration sensor 43 with the sensor signal of the first vibration sensor 41 provided on the seat leg 7 of the driver's seat 5 by means of a fast Fourier transform (FFT) or the like to compare the degree of attenuation of each vibration between the toe board 4 and the seat leg 7. Based on the judgment result, the control unit 53 identifies a vibration with a low degree of attenuation between the toe board 4 and the seat leg 7, and drives the electric motor 31 in the opposite direction so that a floor vibration with an opposite phase to that vibration is generated.

例えば第2の振動センサ43のセンサ信号には大きなピークとなって現れる一方、第1の振動センサ41のセンサ信号には小さなピークとなって現れるフロア振動Xがあるとする。フロア振動Xは、トーボード4からシートレッグ7までの間での減衰度合いが大きい振動である。また、第2の振動センサ43のセンサ信号及び第1の振動センサ41のセンサ信号それぞれに大きなピークとなって現れる別のフロア振動Yがあるとする。フロア振動Yは、トーボード4からシートレッグ7までの間での減衰度合いが小さい振動である。この場合、制御部53は、フロア振動Yを減衰させるフロア振動が発生するように電動ブレーキブースタ30の電動モータ31への供給電流の増減の周期及び大きさを調節する。これにより、電動ブレーキブースタ30を利用してトーボード4に対して与えたフロア振動が効率的にシートレッグ7の位置まで伝達され、運転席5に伝わるフロア振動を効果的に低減させることができる。 For example, suppose there is floor vibration X that appears as a large peak in the sensor signal of the second vibration sensor 43, while appearing as a small peak in the sensor signal of the first vibration sensor 41. The floor vibration X is a vibration that is attenuated to a large extent between the toe board 4 and the seat leg 7. Also, suppose there is another floor vibration Y that appears as a large peak in the sensor signal of the second vibration sensor 43 and the sensor signal of the first vibration sensor 41. The floor vibration Y is a vibration that is attenuated to a small extent between the toe board 4 and the seat leg 7. In this case, the control unit 53 adjusts the period and magnitude of the increase and decrease of the current supplied to the electric motor 31 of the electric brake booster 30 so that floor vibration that attenuates the floor vibration Y is generated. As a result, the floor vibration applied to the toe board 4 using the electric brake booster 30 is efficiently transmitted to the position of the seat leg 7, and the floor vibration transmitted to the driver's seat 5 can be effectively reduced.

ただし、フロア振動を低減させるための電動モータ31の制御方法は、上述の例に限られない。例えば制御部53は、電流の供給開始時に適宜の周期及び大きさで電流の供給を開始するとともに、振動検出部51により検出される電圧値に応じて、フロア振動が低減するように供給電流の周期及び大きさを調節してもよい。あるいは、制御部53は、振動検出部51により検出されるセンサ信号が示す電圧値が負から正の値に変化するフロア振動又は負から正の値に変化するフロア振動を低減し得る電動モータ31の供給電流の増減の向きをあらかじめ求め、検出される電圧値の変動に応じて供給電流の大きさを設定してもよい。 However, the method of controlling the electric motor 31 to reduce floor vibration is not limited to the above example. For example, the control unit 53 may start supplying current with an appropriate cycle and magnitude when the current supply starts, and adjust the cycle and magnitude of the supply current so as to reduce floor vibration according to the voltage value detected by the vibration detection unit 51. Alternatively, the control unit 53 may determine in advance the direction of increase and decrease in the supply current of the electric motor 31 that can reduce floor vibration in which the voltage value indicated by the sensor signal detected by the vibration detection unit 51 changes from negative to positive or floor vibration in which the voltage value changes from negative to positive, and set the magnitude of the supply current according to the fluctuation of the detected voltage value.

このとき、電動モータ31の反転駆動によりマスタシリンダ23のピストンを前進させてしまうと、マスタシリンダ23内のブレーキ液が加圧されてブレーキ液圧ユニット25に供給され、車両にブレーキ力を発生させることになる。したがって、制御部53は、ピストンを前進させない程度の回転角度の範囲で電動モータ31を反転駆動させる。 At this time, if the piston of the master cylinder 23 is advanced by the reverse drive of the electric motor 31, the brake fluid in the master cylinder 23 will be pressurized and supplied to the brake hydraulic unit 25, generating a braking force for the vehicle. Therefore, the control unit 53 drives the electric motor 31 in the reverse direction within a range of rotation angles that does not advance the piston.

具体的に、マスタシリンダ23からブレーキ液圧ユニット25にブレーキ液が供給され、各車輪のホイールシリンダの液圧が上昇することによって車両にブレーキ力が発生し始めるマスタシリンダ23内のブレーキ液の圧力はあらかじめ求めることができる。したがって、ブレーキペダル11が踏み込まれていない状態で、マスタシリンダ23内のブレーキ液の圧力が当該圧力となり得る電動モータ31の回転角度(以下、「許容回転量」と称する)をあらかじめ求めることができる。制御部53は、電動モータ31の回転角度が許容回転量となる供給電流の値(以下、「最大許容電流値」と称する)を超えない範囲内で、電動モータ31への供給電流を繰り返し増減する。これにより、制御部53は、マスタシリンダ23のピストンを前進させないように電動モータ31を反転駆動させることができる。 Specifically, the brake fluid pressure in the master cylinder 23 at which the brake fluid pressure unit 25 is supplied from the master cylinder 23 and the hydraulic pressure in the wheel cylinders of each wheel rises, and the brake force begins to be generated on the vehicle, can be determined in advance. Therefore, the rotation angle (hereinafter referred to as the "allowable rotation amount") of the electric motor 31 at which the pressure of the brake fluid in the master cylinder 23 can reach that pressure when the brake pedal 11 is not depressed can be determined in advance. The control unit 53 repeatedly increases and decreases the current supplied to the electric motor 31 within a range that does not exceed the value of the supply current at which the rotation angle of the electric motor 31 becomes the allowable rotation amount (hereinafter referred to as the "maximum allowable current value"). In this way, the control unit 53 can drive the electric motor 31 in the reverse direction so as not to advance the piston of the master cylinder 23.

図4は、フロア振動を低減するための電動モータ31の反転駆動時の最大許容電流値I_limを示す説明図である。電動モータ31への供給電流の値をゼロから増加させるにつれて、マスタシリンダ23内のブレーキ液の圧力は増加する。このとき、電動モータ31への供給電流の値が最大許容電流値I_limに到達するまで車両にブレーキ力は発生せず、電流値が最大許容電流値I_limを超えた後に、ブレーキ力が増加する。したがって、電動モータ31への供給電流の値が最大許容電流値I_lim以下であれば、車両にブレーキ力を発生させることなく電動モータ31を反転駆動させることができる。 Figure 4 is an explanatory diagram showing the maximum allowable current value I_lim when the electric motor 31 is driven in reverse to reduce floor vibration. As the value of the current supplied to the electric motor 31 is increased from zero, the pressure of the brake fluid in the master cylinder 23 increases. At this time, no braking force is generated in the vehicle until the value of the current supplied to the electric motor 31 reaches the maximum allowable current value I_lim, and the braking force increases after the current value exceeds the maximum allowable current value I_lim. Therefore, if the value of the current supplied to the electric motor 31 is equal to or less than the maximum allowable current value I_lim, the electric motor 31 can be driven in reverse without generating a braking force in the vehicle.

また、制御部53は、ブレーキ制御中における電動ブレーキブースタ30への供給電流値と車両の減速度の情報に基づいて、最大許容電流値を適時に診断してもよい。つまり、制御部53は、通常のブレーキ制御中に、車両の減速度が上昇し始める供給電流値を判定し、最大許容電流値を更新してもよい。これにより、最大許容電流値が変動した場合であっても、電動モータ31の反転駆動によって車両にブレーキ力が発生することを防ぐことができる。例えば車輪に設けられるブレーキパッドの遊び(ブレーキディスクとブレーキパッドと間の隙間)の減少等に伴い最大許容電流値が低下した場合であっても、予期しないブレーキ力が発生することを防ぐことができる。 The control unit 53 may also timely diagnose the maximum allowable current value based on the current value supplied to the electric brake booster 30 during brake control and information on the deceleration of the vehicle. That is, the control unit 53 may determine the current value supplied at which the deceleration of the vehicle begins to increase during normal brake control, and update the maximum allowable current value. This makes it possible to prevent braking force from being generated in the vehicle due to reverse driving of the electric motor 31, even if the maximum allowable current value fluctuates. For example, even if the maximum allowable current value decreases due to a decrease in the play of the brake pads (the gap between the brake disc and the brake pads) provided on the wheels, it is possible to prevent unexpected braking force from being generated.

また、制御部53は、フロア振動の大きさが小さい場合、電動モータ31の反転駆動を停止してもよい。具体的に、制御部53は、第1の振動センサ41及び第2の振動センサ43から出力されるセンサ信号が示す電圧値が所定の下限値以上の場合に、電動モータ31を反転駆動させるように設定されていてもよい。これにより、ドライバDや他の乗員が不快に感じない程度の軽微な振動に対して振動を低減する制御が行われることが抑制され、車両の振動低減装置1の無駄な動作を低減できるとともに電力消費量を低減させることができる。下限値は、ドライバD等が不快に感じ始めるフロア振動に対応する電圧値に基づいてあらかじめ適切な値に設定される。 The control unit 53 may also stop the reverse drive of the electric motor 31 when the magnitude of the floor vibration is small. Specifically, the control unit 53 may be set to reverse drive the electric motor 31 when the voltage value indicated by the sensor signal output from the first vibration sensor 41 and the second vibration sensor 43 is equal to or greater than a predetermined lower limit value. This prevents control from being performed to reduce vibrations that are so slight that the driver D and other passengers do not feel uncomfortable, thereby reducing unnecessary operation of the vehicle vibration reduction device 1 and reducing power consumption. The lower limit value is set to an appropriate value in advance based on the voltage value corresponding to the floor vibration that the driver D and other passengers begin to feel uncomfortable.

<1-2.作用>
次に、本実施形態に係る車両の振動低減装置1の作用を説明する。
図5は、車両の振動低減装置1の一構成例による作用を示す説明図である。
<1-2. Action>
Next, the operation of the vehicle vibration reduction device 1 according to this embodiment will be described.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of one configuration example of the vehicle vibration reduction device 1.

電動モータ31を反転駆動させない状態で発生するフロア振動の大きさが小さい領域Aでは、第1の振動センサ41又は第2の振動センサ43から出力されるセンサ信号が示す電圧値が所定の下限値未満であるとする。この場合、制御部53は、電動モータ31への供給電流をゼロにして、電動モータ31の反転駆動を停止させる。したがって、電動モータ31の反転駆動によりフロア3に伝達される逆位相のフロア振動が生じないため、領域Aで発生するフロア振動(振動低減処理後フロア振動)は電動モータ31を反転駆動させない状態で発生するフロア振動と同じになる。ただし、フロア振動の大きさは小さいため、ドライバDや他の乗員が不快に感じることがない。 In area A, where the magnitude of floor vibrations occurring without reverse driving of the electric motor 31 is small, the voltage value indicated by the sensor signal output from the first vibration sensor 41 or the second vibration sensor 43 is less than a predetermined lower limit. In this case, the control unit 53 sets the current supplied to the electric motor 31 to zero, and stops the reverse driving of the electric motor 31. Therefore, since no floor vibrations of the opposite phase are generated by the reverse driving of the electric motor 31 and transmitted to the floor 3, the floor vibrations occurring in area A (floor vibrations after vibration reduction processing) are the same as the floor vibrations occurring without reverse driving of the electric motor 31. However, since the magnitude of the floor vibrations is small, the driver D and other passengers do not feel uncomfortable.

電動モータ31を反転駆動させない状態で発生するフロア振動の大きさが中程度の領域B及び大きい領域Cでは、第1の振動センサ41又は第2の振動センサ43から出力されるセンサ信号が示す電圧値が所定の下限値以上であるとする。この場合、制御部53は、第1の振動センサ41又は第2の振動センサ43のセンサ信号に基づいてフロア振動が低減するように電動モータ31への供給電流を制御し、電動モータ31を連続で反転駆動させる。これにより、電動モータ31を反転駆動させない状態で発生するフロア振動とは逆位相のフロア振動がフロア3に伝達され、発生するフロア振動(振動低減処理後フロア振動)が低減する。 In region B and region C where the magnitude of floor vibrations occurring without the electric motor 31 being driven in reverse is medium and large, the voltage value indicated by the sensor signal output from the first vibration sensor 41 or the second vibration sensor 43 is equal to or greater than a predetermined lower limit. In this case, the control unit 53 controls the current supplied to the electric motor 31 based on the sensor signal from the first vibration sensor 41 or the second vibration sensor 43 so as to reduce the floor vibrations, and drives the electric motor 31 in reverse continuously. As a result, floor vibrations in the opposite phase to the floor vibrations occurring without the electric motor 31 being driven in reverse are transmitted to the floor 3, and the floor vibrations (floor vibrations after vibration reduction processing) that occur are reduced.

ただし、領域Cでは、第1の振動センサ41又は第2の振動センサ43のセンサ信号に基づいて設定される電動モータ31への供給電流が最大許容電流値I_limに制限される。このため、電動モータ31を反転駆動させない状態で発生するフロア振動とは逆位相のフロア振動の大きさが抑えられて、発生するフロア振動(振動低減処理後フロア振動)の低減度合は小さくなるもののフロア振動が低減している。 However, in region C, the current supplied to the electric motor 31, which is set based on the sensor signal of the first vibration sensor 41 or the second vibration sensor 43, is limited to the maximum allowable current value I_lim. As a result, the magnitude of the floor vibration that is in the opposite phase to the floor vibration that occurs when the electric motor 31 is not driven in reverse is suppressed, and although the degree of reduction in the generated floor vibration (floor vibration after vibration reduction processing) becomes smaller, the floor vibration is reduced.

<1-3.動作>
次に、本実施形態に係る車両の振動低減装置1の動作を説明する。
図6は、車両の振動低減装置1の一構成例の動作を示すフローチャートである。以下に説明するフローチャートは、車両のシステムが起動している間に常時実行されてもよく、振動低減機能がオンに設定されている状態において実行されてもよい。
<1-3. Operation>
Next, the operation of the vehicle vibration reduction device 1 according to this embodiment will be described.
6 is a flowchart showing the operation of one configuration example of the vehicle vibration reduction device 1. The flowchart described below may be executed continuously while the vehicle system is running, or may be executed in a state where the vibration reduction function is set to ON.

まず、ブースタ制御装置50の制御部53は、電動モータ31を駆動させるブレーキ制御が必要か否かを判別する(ステップS11)。具体的に、制御部53は、電動ブレーキブースタ30に設けられた変位センサ45のセンサ信号に基づいて、ドライバDがブレーキペダル11を踏み込んでいるか否かを判別する。また、制御部53は、ESC制御やABS制御、あるいは衝突回避ブレーキ制御を実行するため、電動ブレーキブースタ30の駆動指令を受信しているか否かを判別する。 First, the control unit 53 of the booster control device 50 determines whether or not brake control to drive the electric motor 31 is necessary (step S11). Specifically, the control unit 53 determines whether or not the driver D is depressing the brake pedal 11 based on the sensor signal of the displacement sensor 45 provided in the electric brake booster 30. The control unit 53 also determines whether or not a drive command for the electric brake booster 30 has been received to execute ESC control, ABS control, or collision avoidance brake control.

電動モータ31を駆動させるブレーキ制御が必要である場合(S11/Yes)、制御部53は、ブレーキ制御の指令に基づいて電動モータ31への供給電流を設定して電動モータ31を駆動させる(ステップS13)。ブレーキ制御の指令に基づく電動モータ31の駆動の制御は、特に限定されるものではないため、詳細な説明は省略する。 If brake control for driving the electric motor 31 is necessary (S11/Yes), the control unit 53 sets the supply current to the electric motor 31 based on the brake control command and drives the electric motor 31 (step S13). The control of the drive of the electric motor 31 based on the brake control command is not particularly limited, so a detailed description will be omitted.

一方、電動モータ31を駆動させるブレーキ制御が必要ではない場合(S11/No)、ブースタ制御装置50の振動検出部51は、第1の振動センサ41又は第2の振動センサ43のうちの少なくとも一方の振動センサから出力されるセンサ信号を取得する(ステップS15)。次いで、制御部53は、取得されたセンサ信号が示す電圧値が、あらかじめ設定された下限値を超えているか否かを判別する(ステップS17)。電圧値が下限値を超えている場合(S17/Yes)、制御部53は、電動モータ31の反転駆動を実行中であるか否かを判別する(ステップS19)。電動モータ31の反転駆動を実行中である場合(S19/Yes)、電動モータ31を反転駆動させているにもかかわらずフロア振動が低減されていない状態であるため、制御部53は、電動モータ31の反転駆動を停止させてスタートに戻る。 On the other hand, when brake control to drive the electric motor 31 is not necessary (S11/No), the vibration detection unit 51 of the booster control device 50 acquires a sensor signal output from at least one of the first vibration sensor 41 or the second vibration sensor 43 (step S15). Next, the control unit 53 determines whether the voltage value indicated by the acquired sensor signal exceeds a preset lower limit value (step S17). When the voltage value exceeds the lower limit value (S17/Yes), the control unit 53 determines whether the electric motor 31 is being driven in reverse (step S19). When the electric motor 31 is being driven in reverse (S19/Yes), the floor vibration is not reduced despite the electric motor 31 being driven in reverse, so the control unit 53 stops the reverse drive of the electric motor 31 and returns to the start.

一方、電動モータ31の反転駆動を実行中でない場合(S19/No)、制御部53は、検出された電圧値に基づいて、フロア振動と逆位相のフロア振動を発生させ得る供給電流の値及び供給電流の増減の周期を算出する(ステップS25)。本実施形態では、制御部53は、トーボード4に設けられた第2の振動センサ43のセンサ信号と、運転席5のシートレッグ7に設けられた第1の振動センサ41のセンサ信号とを高速フーリエ変換(FFT)等の手段により比較することで、第2の振動センサ43のセンサ信号により検出される、異なるピーク値の複数の振動について、トーボード4からシートレッグ7までの間での各振動の減衰度合いを比較する。また、制御部53は、判定結果に基づいて、トーボード4からシートレッグ7までの間での減衰度合いが低い振動を特定し、当該振動とは逆位相のフロア振動を発生させ得る供給電流の値及び供給電流の増減の周期を算出する。 On the other hand, if the electric motor 31 is not being driven in the reverse direction (S19/No), the control unit 53 calculates the value of the supply current and the period of increase and decrease of the supply current that can generate floor vibrations in the opposite phase to the floor vibrations based on the detected voltage value (step S25). In this embodiment, the control unit 53 compares the sensor signal of the second vibration sensor 43 provided on the toe board 4 with the sensor signal of the first vibration sensor 41 provided on the seat leg 7 of the driver's seat 5 by means of a fast Fourier transform (FFT) or the like, and compares the degree of attenuation of each vibration between the toe board 4 and the seat leg 7 for multiple vibrations with different peak values detected by the sensor signal of the second vibration sensor 43. In addition, the control unit 53 identifies vibrations with low attenuation between the toe board 4 and the seat leg 7 based on the judgment result, and calculates the value of the supply current and the period of increase and decrease of the supply current that can generate floor vibrations in the opposite phase to the vibrations.

次いで、制御部53は、算出された供給電流の値が、あらかじめ設定された最大許容電流値I_lim以下であるか否かを判別する(ステップS27)。算出された供給電流の値が最大許容電流値I_lim以下である場合(S27/Yes)、制御部53は、算出された供給電流の値をそのまま供給電流の指示値に設定する(ステップS29)。一方、算出された供給電流の値が最大許容電流値I_limを超える場合(S27/No)、制御部53は、最大許容電流値I_limを供給電流の指示値に設定する(ステップS31)。 Next, the control unit 53 determines whether the calculated supply current value is equal to or less than the maximum allowable current value I_lim set in advance (step S27). If the calculated supply current value is equal to or less than the maximum allowable current value I_lim (S27/Yes), the control unit 53 sets the calculated supply current value as it is as the command value for the supply current (step S29). On the other hand, if the calculated supply current value exceeds the maximum allowable current value I_lim (S27/No), the control unit 53 sets the maximum allowable current value I_lim as the command value for the supply current (step S31).

次いで、制御部53は、設定された供給電流の指示値及び周期にしたがって電動モータ31への供給電流を制御する(ステップS33)。これにより、フロア振動と逆位相の振動がフロア3に伝達され、フロア振動が低減する。したがって、ドライバDや他の乗員がフロア振動に対して不快感を持つおそれを低減することができる。 Next, the control unit 53 controls the supply current to the electric motor 31 according to the set supply current instruction value and period (step S33). As a result, vibrations in the opposite phase to the floor vibrations are transmitted to the floor 3, reducing the floor vibrations. This reduces the risk that the driver D and other passengers will feel uncomfortable due to the floor vibrations.

また、上記のステップS17において、電圧値が下限値を超えていない場合(S17/No)、制御部53は、電動モータ31の反転駆動を実行中であるか否かを判別する(ステップS23)。電動モータ31の反転駆動を実行中でない場合(S23/No)、低減すべきフロア振動が発生していない状態であるため、制御部53は、電動モータ31の反転駆動を停止させた状態を維持してスタートに戻る。一方、電動モータ31の反転駆動を実行中である場合(S23/Yes)、電動モータ31の反転駆動によってフロア振動が低減されている状態であるため、制御部53は、そのままステップS33へ進み、現在設定されている供給電流の値及び供給電流の増減の周期にしたがって電動モータ31への供給電流を制御する(ステップS33)。これにより、フロア振動が低減された状態が維持される。 In addition, in the above step S17, if the voltage value does not exceed the lower limit value (S17/No), the control unit 53 determines whether or not the electric motor 31 is being driven in the reverse direction (step S23). If the electric motor 31 is not being driven in the reverse direction (S23/No), the floor vibration to be reduced is not occurring, so the control unit 53 maintains the state in which the reverse drive of the electric motor 31 is stopped and returns to the start. On the other hand, if the electric motor 31 is being driven in the reverse direction (S23/Yes), the floor vibration is reduced by the reverse drive of the electric motor 31, so the control unit 53 proceeds directly to step S33 and controls the supply current to the electric motor 31 according to the currently set value of the supply current and the period of increase and decrease of the supply current (step S33). This maintains the state in which the floor vibration is reduced.

<1-4.効果>
以上説明したように、本実施形態に係る車両の振動低減装置1は、ブレーキシステムの構成要素として搭載された電動ブレーキブースタ30の電動モータ31を反転駆動させて、車両に発生するフロア振動を低減する。したがって、フロア振動を低減するために追加的に設けられる装置を用いることなく車体重量を増加させずに車両の振動を低減することができる。また、追加的に設けられる装置を用いることがないため、車両の生産コストの増加を防ぐことができる。
<1-4. Effects>
As described above, the vehicle vibration reduction device 1 according to this embodiment reduces floor vibrations generated in the vehicle by driving the electric motor 31 of the electric brake booster 30 mounted as a component of the brake system in a reverse direction. Therefore, it is possible to reduce vehicle vibrations without increasing the vehicle weight and without using an additional device for reducing floor vibrations. Furthermore, since no additional device is used, it is possible to prevent an increase in vehicle production costs.

また、本実施形態に係る車両の振動低減装置1は、フロア振動を検出する振動センサを備え、制御部53は、振動センサにより検出されるフロア振動と逆位相の振動が発生するように電動モータ31を反転駆動させるように構成されている。このため、発生するフロア振動に対して、適切な大きさの逆位相のフロア振動をフロア3に伝達させることができ、フロア振動を低減する効果を高めることができる。 The vehicle vibration reduction device 1 according to this embodiment is also equipped with a vibration sensor that detects floor vibrations, and the control unit 53 is configured to drive the electric motor 31 in the reverse direction so as to generate vibrations that are in the opposite phase to the floor vibrations detected by the vibration sensor. This allows floor vibrations of an appropriate magnitude and in the opposite phase to the generated floor vibrations to be transmitted to the floor 3, thereby enhancing the effect of reducing floor vibrations.

また、本実施形態に係る車両の振動低減装置1では、制御部53は、電動モータ31の駆動により車両にブレーキ力を発生させない出力の範囲内で電動モータ31を反転駆動させる。したがって、フロア振動を低減するために車両にブレーキ力が発生することを防ぐことができる。 In addition, in the vehicle vibration reduction device 1 according to this embodiment, the control unit 53 drives the electric motor 31 in the reverse direction within an output range that does not generate a braking force on the vehicle by driving the electric motor 31. Therefore, it is possible to prevent a braking force from being generated on the vehicle in order to reduce floor vibration.

また、本実施形態に係る車両の振動低減装置1では、制御部53は、ドライバDがブレーキペダル11を踏み込んだ場合や、ESC制御又はABS制御あるいは衝突回避ブレーキ制御によるブレーキ制御の指令を受信した場合、電動モータ31の反転駆動によりフロア振動を低減する制御を停止させる。これにより、車両のブレーキ制御の精度の低下を防ぎ、車両の走行安全を維持することができる。 In addition, in the vehicle vibration reduction device 1 according to this embodiment, when the driver D depresses the brake pedal 11 or when a brake control command is received from ESC control, ABS control, or collision avoidance brake control, the control unit 53 stops the control for reducing floor vibration by driving the electric motor 31 in the reverse direction. This prevents a decrease in the accuracy of the vehicle's brake control, and maintains the safety of the vehicle during driving.

また、本実施形態に係る車両の振動低減装置1では、シートレッグ7に設けられた第1の振動センサ41により検出される振動とトーボード4に設けられた第2の振動センサ43により検出される振動とを比較することにより、トーボード4からシートレッグ7までの間の減衰度合いが低い振動を特定し、電動ブレーキブースタ30を利用してフロア振動を低減する。これにより、効率的にフロア振動を低減することができる。 In addition, the vehicle vibration reduction device 1 according to this embodiment compares the vibration detected by the first vibration sensor 41 provided on the seat leg 7 with the vibration detected by the second vibration sensor 43 provided on the toe board 4 to identify vibrations with a low degree of damping between the toe board 4 and the seat leg 7, and reduces floor vibrations using the electric brake booster 30. This makes it possible to reduce floor vibrations efficiently.

<<2.第2の実施の形態>>
続いて、本発明の第2の実施の形態に係る車両の振動低減装置を説明する。第2の実施の形態に係る車両の振動低減装置は、振動センサのセンサ信号を用いる代わりに、車両の運転状態からフロア振動を推定し、推定されるフロア振動と逆位相の振動が発生するように電動モータを反転駆動させてフロア振動を低減する装置として構成される。以下、本実施形態の車両の振動低減装置について、主として第1の実施の形態に係る車両の振動低減装置と異なる点を説明する。
<<2. Second embodiment>>
Next, a vehicle vibration reduction device according to a second embodiment of the present invention will be described. The vehicle vibration reduction device according to the second embodiment is configured as a device that estimates floor vibration from the driving state of the vehicle instead of using a sensor signal from a vibration sensor, and reduces floor vibration by driving an electric motor in a reverse direction so as to generate vibration in the opposite phase to the estimated floor vibration. Below, the vehicle vibration reduction device of this embodiment will be described mainly in terms of the differences from the vehicle vibration reduction device according to the first embodiment.

<2-1.構成例>
図7は、本実施形態に係る車両の振動低減装置1Aの構成例を示すブロック図である。車両の振動低減装置1Aは、エンジン回転数センサ61、シフトポジションセンサ63、車速センサ65、ブースタ制御装置70及び電動モータ31を備える。ブースタ制御装置70は、エンジン回転数センサ61、シフトポジションセンサ63及び車速センサ65から出力されるセンサ信号を取得可能に構成されている。また、ブースタ制御装置70は、電動ブレーキブースタ30に設けられた変位センサ35から出力されるセンサ信号を取得可能に構成されている。この他、ブースタ制御装置70は、ブレーキ制御装置27からのメッセージを取得可能に構成されていてもよい。
<2-1. Configuration example>
7 is a block diagram showing an example of the configuration of a vehicle vibration reduction device 1A according to this embodiment. The vehicle vibration reduction device 1A includes an engine speed sensor 61, a shift position sensor 63, a vehicle speed sensor 65, a booster control device 70, and an electric motor 31. The booster control device 70 is configured to be able to acquire sensor signals output from the engine speed sensor 61, the shift position sensor 63, and the vehicle speed sensor 65. The booster control device 70 is also configured to be able to acquire a sensor signal output from a displacement sensor 35 provided in the electric brake booster 30. In addition, the booster control device 70 may be configured to be able to acquire a message from the brake control device 27.

エンジン回転数センサ61、シフトポジションセンサ63及び車速センサ65は、それぞれ車両のフロア振動の振幅や周期に影響する情報を検出し、ブースタ制御装置70へセンサ信号を出力する。具体的に、エンジン回転数センサ61は、エンジンのクランクシャフトの回転数を検出する。シフトポジションセンサ63は、シフトレバーの位置を検出する。車速センサ65は、ドライブシャフトの回転数に基づいて車速を検出する。これらはいずれも、発生するフロア振動に影響する車両の状態量を検出するセンサである。車両の状態量を検出するセンサとして、さらに別のセンサを備えていてもよい。 The engine speed sensor 61, shift position sensor 63, and vehicle speed sensor 65 each detect information that affects the amplitude and period of the vehicle floor vibration, and output a sensor signal to the booster control device 70. Specifically, the engine speed sensor 61 detects the rotation speed of the engine crankshaft. The shift position sensor 63 detects the position of the shift lever. The vehicle speed sensor 65 detects the vehicle speed based on the rotation speed of the drive shaft. All of these are sensors that detect vehicle state quantities that affect the generated floor vibration. Another sensor may be provided as a sensor for detecting the vehicle state quantities.

本実施形態において、ブースタ制御装置70は、振動推定部71、制御部73及び記憶部75を備える。記憶部75は、例えばRAM又はROM等の記憶素子からなり、エンジン回転数、シフトレバーの位置及び車速等の車両の状態量と、発生するフロア振動との関係をあらかじめ定めた、推定振動データの情報を記憶する。推定振動データは、例えばエンジン回転数、シフトレバーの位置及び車速等の運転状態の情報と、これらの運転状態の情報に対応するフロア振動の振幅及び周期との関係を定めたマップデータとすることができる。当該マップデータは、例えばシミュレーションにより得られた情報に基づいて生成されたデータであってもよく、実際に車両を走行させて取得したデータに基づいて生成されたデータであってもよい。 In this embodiment, the booster control device 70 includes a vibration estimation unit 71, a control unit 73, and a storage unit 75. The storage unit 75 is composed of a storage element such as a RAM or ROM, and stores estimated vibration data information that predetermines the relationship between vehicle state quantities such as engine speed, shift lever position, and vehicle speed, and the floor vibration that occurs. The estimated vibration data can be map data that predetermines the relationship between driving state information such as engine speed, shift lever position, and vehicle speed, and the amplitude and period of floor vibration corresponding to the driving state information. The map data may be data generated based on information obtained by simulation, for example, or may be data generated based on data obtained by actually driving the vehicle.

あるいは、推定振動データは、マップデータ以外に、実際に車両を走行させて取得したエンジン回転数、シフト位置、車速並びにフロア振動の振幅及び周期のデータを学習用データとして入力することにより生成された振動推定モデルであってもよい。振動推定モデルは、例えばサポートベクタマシン、近傍法、ディープラーニング等のニューラルネットワーク又はベイジアンネットワーク等を用いた機械学習モデルであってよい。 Alternatively, the estimated vibration data may be a vibration estimation model generated by inputting data on the engine speed, shift position, vehicle speed, and the amplitude and period of floor vibration obtained by actually driving the vehicle as learning data, in addition to the map data. The vibration estimation model may be a machine learning model using, for example, a support vector machine, a nearest neighbor method, a neural network such as deep learning, or a Bayesian network.

また、記憶部75は、発生するフロア振動と、各フロア振動が電動ブレーキブースタ30まで伝達される遅れ時間との関係をあらかじめ定めた、遅れ時間データの情報を記憶する。遅れ時間データは推定振動データと同様に、例えばエンジン回転数、シフトレバーの位置及び車速等の運転状態の情報と、対応する遅れ時間の情報とに基づいて生成されるマップデータであってもよく、これらのデータを学習用データとして生成される遅れ時間モデルであってもよい。 The memory unit 75 also stores delay time data information that defines a predetermined relationship between the floor vibrations that occur and the delay time for each floor vibration to be transmitted to the electric brake booster 30. The delay time data, like the estimated vibration data, may be map data generated based on information on the driving state, such as the engine speed, the position of the shift lever, and the vehicle speed, and information on the corresponding delay time, or may be a delay time model generated using these data as learning data.

振動推定部71は、エンジン回転数センサ61、シフトポジションセンサ63及び車速センサ65等の車両の状態量を検出するセンサから出力されるセンサ信号を取得するとともに、検出された車両の状態量のデータに基づいて、発生するフロア振動の振幅及び周期を推定する。具体的に、振動推定部71は、記憶部75に記憶されたマップデータを参照し、取得した車両の状態量のデータに対応するフロア振動の振幅及び周期を特定することにより、フロア振動の振幅及び周期を推定する。あるいは、振動推定部71は、取得したエンジン回転数、シフトレバーの位置及び車速等の車両の状態量のデータを振動推定モデルに入力して得られるフロア振動の振幅及び周期の出力を得ることにより、フロア振動の振幅及び周期を推定してもよい。 The vibration estimation unit 71 acquires sensor signals output from sensors that detect vehicle state quantities, such as the engine speed sensor 61, the shift position sensor 63, and the vehicle speed sensor 65, and estimates the amplitude and period of the floor vibration that occurs based on the detected vehicle state quantity data. Specifically, the vibration estimation unit 71 estimates the amplitude and period of the floor vibration by referring to map data stored in the memory unit 75 and identifying the amplitude and period of the floor vibration that corresponds to the acquired vehicle state quantity data. Alternatively, the vibration estimation unit 71 may estimate the amplitude and period of the floor vibration by inputting the acquired vehicle state quantity data, such as the engine speed, the shift lever position, and the vehicle speed, into a vibration estimation model to obtain the output of the amplitude and period of the floor vibration.

制御部73は、電動モータ31の駆動を制御するための演算処理を実行する。制御部73は、ドライバDがブレーキペダル11を踏み込んでいる間、電動ブレーキブースタ30に設けられた変位センサ45のセンサ信号に基づいて電動モータ31への供給電流を制御し、マスタシリンダ23からブレーキ液圧ユニット25へ供給するブレーキ液の量を調節する。 The control unit 73 executes calculations to control the driving of the electric motor 31. While the driver D is depressing the brake pedal 11, the control unit 73 controls the current supplied to the electric motor 31 based on the sensor signal of the displacement sensor 45 provided in the electric brake booster 30, and adjusts the amount of brake fluid supplied from the master cylinder 23 to the brake hydraulic unit 25.

一方、制御部73は、ドライバDがブレーキペダル11を踏み込んでいない場合、発生するフロア振動に基づいて電動モータ31を連続で反転駆動させ、フロア振動を低減する。本実施形態において、制御部73は、振動推定部71により推定されたフロア振動の振幅及び周期に基づいて電動モータ31を連続で反転駆動させる。具体的に、制御部73は、振動推定部71により推定されるフロア振動の振幅に応じて供給電流の大きさを設定する。本実施形態においても同様に、制御部73は、電動モータ31の反転駆動により車両にブレーキ力を発生させないように、最大許容電流値I_limを超えない範囲内で、電動モータ31への供給電流値を設定する。また、制御部73は、振動推定部71により推定されるフロア振動の周期に同期させて電動モータ31への供給電流を増減させる。その際に、制御部73は、例えば以下のようにして電動モータ31の反転駆動により発生させる振動の位相を設定する。 On the other hand, when the driver D does not depress the brake pedal 11, the control unit 73 continuously drives the electric motor 31 in the reverse direction based on the floor vibration generated, thereby reducing the floor vibration. In this embodiment, the control unit 73 continuously drives the electric motor 31 in the reverse direction based on the amplitude and period of the floor vibration estimated by the vibration estimation unit 71. Specifically, the control unit 73 sets the magnitude of the supply current according to the amplitude of the floor vibration estimated by the vibration estimation unit 71. Similarly in this embodiment, the control unit 73 sets the supply current value to the electric motor 31 within a range not exceeding the maximum allowable current value I_lim so that the reverse driving of the electric motor 31 does not generate a braking force on the vehicle. In addition, the control unit 73 increases or decreases the supply current to the electric motor 31 in synchronization with the period of the floor vibration estimated by the vibration estimation unit 71. At that time, the control unit 73 sets the phase of the vibration generated by the reverse driving of the electric motor 31, for example, as follows.

制御部73は、振動推定部71により検出されるエンジン回転数センサ61、シフトポジションセンサ63及び車速センサ65等の車両の状態量を検出するセンサから出力されるセンサ信号をモニタリングする。制御部73は、低減させるべきフロア振動が発生する車両の状態量の組み合わせになったときに、あらかじめ記憶部75に記憶された遅れ時間のデータを参照し、低減させるべきフロア振動に対応する遅れ時間tdを求める。制御部73は、求めた遅れ時間tdに基づいて電動モータ31の反転駆動により発生させる振動の位相ωを設定する。 The control unit 73 monitors the sensor signals output from sensors that detect the vehicle state quantities, such as the engine speed sensor 61, the shift position sensor 63, and the vehicle speed sensor 65, detected by the vibration estimation unit 71. When a combination of vehicle state quantities occurs that generates floor vibrations that should be reduced, the control unit 73 refers to delay time data previously stored in the memory unit 75 and determines the delay time td corresponding to the floor vibrations that should be reduced. The control unit 73 sets the phase ω of the vibrations generated by the reverse drive of the electric motor 31 based on the determined delay time td.

例えば振動発生源の振動の位相をω(t)とすると、振動発生源の振動による電動ブレーキブースタ30の振動の位相はω(t-td)であることから、制御部73は、当該位相ω(t-td)の逆位相の振動が発生するように電動モータ31の反転駆動により発生させる振動の位相ωを設定する。遅れ時間tdに基づく電動モータ31の反転駆動により発生させる振動の位相ωは、演算式を用いて求められてもよく、あらかじめ記憶部75に記憶されたテーブルを参照して求められてもよい。 For example, if the phase of the vibration of the vibration source is ω(t), the phase of the vibration of the electric brake booster 30 caused by the vibration of the vibration source is ω(t-td), so the control unit 73 sets the phase ω of the vibration generated by the reverse drive of the electric motor 31 so that a vibration of the opposite phase to the phase ω(t-td) is generated. The phase ω of the vibration generated by the reverse drive of the electric motor 31 based on the delay time td may be found using an arithmetic formula, or may be found by referring to a table previously stored in the storage unit 75.

なお、制御部73は、求めた供給電流値及び周波数に基づいて電動モータ31を反転駆動させて適宜の位相の振動を発生させながら、フロア振動が低減するように位相を調節してもよい。 The control unit 73 may also drive the electric motor 31 in the opposite direction based on the determined supply current value and frequency to generate vibrations of an appropriate phase, while adjusting the phase so as to reduce floor vibrations.

これにより、制御部73は、マスタシリンダ23のピストンを前進させないように電動モータ31を反転駆動させて、フロア振動を低減することができる。 This allows the control unit 73 to drive the electric motor 31 in the reverse direction so as not to advance the piston of the master cylinder 23, thereby reducing floor vibration.

また、制御部73は、フロア振動の大きさが小さい場合、電動モータ31の反転駆動を停止してもよい。具体的に、制御部73は、振動推定部71により推定されるフロア振動の振幅が、あらかじめ設定された下限値以上の場合に、電動モータ31を反転駆動させるように設定されていてもよい。これにより、ドライバDや他の乗員が不快に感じない程度の軽微な振動に対して振動を低減する制御が行われることが抑制され、車両の振動低減装置1Aの無駄な動作を低減できるとともに電力消費量を低減させることができる。下限値は、ドライバD等が不快に感じ始めるフロア振動の振幅に基づいてあらかじめ適切な値に設定される。 The control unit 73 may also stop the reverse drive of the electric motor 31 when the magnitude of the floor vibration is small. Specifically, the control unit 73 may be set to reverse drive the electric motor 31 when the amplitude of the floor vibration estimated by the vibration estimation unit 71 is equal to or greater than a preset lower limit value. This prevents control from being performed to reduce vibrations that are so slight that the driver D and other passengers do not feel uncomfortable, reducing unnecessary operation of the vehicle vibration reduction device 1A and reducing power consumption. The lower limit value is set to an appropriate value in advance based on the amplitude of the floor vibration at which the driver D and other passengers begin to feel uncomfortable.

<2-2.動作>
次に、本実施形態に係る車両の振動低減装置1Aの動作を説明する。
図8は、車両の振動低減装置1Aの一構成例の動作を示すフローチャートである。図8に示すフローチャートにおいて、第1の実施の形態で説明したフローチャート(図6)と同じ処理を実行するステップには同一の符号が付されている。つまり、図8に示したフローチャートでは、図6に示したフローチャートのうち、振動センサのセンサ信号に基づいて実行されるステップS15~ステップS17の処理が、状態量センサのセンサ信号に基づいて実行されるステップS41~ステップS45の処理に置き換えられるとともにステップS47の処理が追加される。以下、図6に示したフローチャートと同じ処理を実行するステップについての詳細な説明は省略する。
<2-2. Operation>
Next, the operation of the vehicle vibration reduction device 1A according to this embodiment will be described.
Fig. 8 is a flowchart showing the operation of one configuration example of the vehicle vibration reduction device 1A. In the flowchart shown in Fig. 8, the steps that execute the same processes as those in the flowchart (Fig. 6) described in the first embodiment are given the same reference numerals. That is, in the flowchart shown in Fig. 8, the processes of steps S15 to S17 executed based on the sensor signal of the vibration sensor in the flowchart shown in Fig. 6 are replaced with processes of steps S41 to S45 executed based on the sensor signal of the state quantity sensor, and a process of step S47 is added. Hereinafter, a detailed description of the steps that execute the same processes as those in the flowchart shown in Fig. 6 will be omitted.

ブースタ制御装置70の制御部73は、電動モータ31を駆動させるブレーキ制御が必要か否かを判別する(ステップS11)。電動モータ31を駆動させるブレーキ制御が必要である場合(S11/Yes)、制御部73は、ブレーキ制御の指令に基づいて電動モータ31への供給電流を設定して電動モータ31を駆動させる(ステップS13)。 The control unit 73 of the booster control device 70 determines whether or not brake control is required to drive the electric motor 31 (step S11). If brake control is required to drive the electric motor 31 (S11/Yes), the control unit 73 sets the supply current to the electric motor 31 based on the brake control command and drives the electric motor 31 (step S13).

一方、電動モータ31を駆動させるブレーキ制御が必要ではない場合(S11/No)、ブースタ制御装置70の振動推定部71は、エンジン回転数センサ61、シフトポジションセンサ63又は車速センサ65等の状態量センサから出力されるセンサ信号を取得する(ステップS41)。 On the other hand, if brake control to drive the electric motor 31 is not required (S11/No), the vibration estimation unit 71 of the booster control device 70 acquires sensor signals output from state quantity sensors such as the engine speed sensor 61, the shift position sensor 63, or the vehicle speed sensor 65 (step S41).

次いで、振動推定部71は、取得されたセンサ信号が示すエンジン回転数、シフトレバーの位置、車速等の状態量の情報に基づいて、車両に発生しているフロア振動の振幅及び周期を推定する(ステップS43)。具体的に、振動推定部71は、記憶部75に記憶されたマップデータを参照し、取得した車両の状態量のデータに対応するフロア振動の振幅及び周期を特定することにより、フロア振動の振幅及び周期を推定する。あるいは、振動推定部71は、取得したエンジン回転数、シフトレバーの位置及び車速等の車両の状態量のデータを振動推定モデルに入力して得られるフロア振動の振幅及び周期の出力を得ることにより、フロア振動の振幅及び周期を推定してもよい。 Next, the vibration estimation unit 71 estimates the amplitude and period of the floor vibration occurring in the vehicle based on the state quantity information such as engine speed, shift lever position, and vehicle speed indicated by the acquired sensor signal (step S43). Specifically, the vibration estimation unit 71 estimates the amplitude and period of the floor vibration by referring to the map data stored in the memory unit 75 and identifying the amplitude and period of the floor vibration corresponding to the acquired vehicle state quantity data. Alternatively, the vibration estimation unit 71 may estimate the amplitude and period of the floor vibration by inputting the acquired vehicle state quantity data such as engine speed, shift lever position, and vehicle speed into a vibration estimation model to obtain the output of the amplitude and period of the floor vibration.

次いで、制御部73は、振動推定部71により推定されたフロア振動の振幅が、あらかじめ設定された下限値を超えているか否かを判別する(ステップS45)。フロア振動の振幅が下限値を超えている場合(S45/Yes)、制御部73は、電動モータ31の反転駆動を実行中であるか否かを判別する(ステップS19)。電動モータ31の反転駆動を実行中である場合(S19/Yes)、電動モータ31を反転駆動させているにもかかわらずフロア振動が低減されていない状態であるため、制御部73は、電動モータ31の反転駆動を停止させてスタートに戻る。 Next, the control unit 73 determines whether the amplitude of the floor vibration estimated by the vibration estimation unit 71 exceeds a preset lower limit value (step S45). If the amplitude of the floor vibration exceeds the lower limit value (S45/Yes), the control unit 73 determines whether the electric motor 31 is being driven in reverse (step S19). If the electric motor 31 is being driven in reverse (S19/Yes), the floor vibration is not reduced despite the electric motor 31 being driven in reverse, so the control unit 73 stops the reverse drive of the electric motor 31 and returns to the start.

一方、電動モータ31の反転駆動を実行中でない場合(S19/No)、制御部73は、検出された電圧値に基づいて、フロア振動と逆位相のフロア振動を発生させ得る供給電流の値及び供給電流の増減の周期を算出する(ステップS25)。本実施形態では、制御部73は、振動推定部71により推定されるフロア振動の振幅に応じて供給電流の大きさを設定するとともに、振動推定部71により推定されるフロア振動の周期を、電動モータ31への供給電流を増減させる周期として設定する。 On the other hand, if the electric motor 31 is not being driven in reverse (S19/No), the control unit 73 calculates the value of the supply current that can generate floor vibrations in the opposite phase to the floor vibrations and the period of increase and decrease of the supply current based on the detected voltage value (step S25). In this embodiment, the control unit 73 sets the magnitude of the supply current according to the amplitude of the floor vibrations estimated by the vibration estimation unit 71, and sets the period of the floor vibrations estimated by the vibration estimation unit 71 as the period for increasing and decreasing the supply current to the electric motor 31.

次いで、制御部73は、算出された供給電流の値が、あらかじめ設定された最大許容電流値I_lim以下であるか否かを判別する(ステップS27)。算出された供給電流の値が最大許容電流値I_lim以下である場合(S27/Yes)、制御部73は、算出された供給電流の値をそのまま供給電流の指示値に設定する(ステップS29)。一方、算出された供給電流の値が最大許容電流値I_limを超える場合(S27/No)、制御部73は、最大許容電流値I_limを供給電流の指示値に設定する(ステップS31)。 Next, the control unit 73 determines whether the calculated supply current value is equal to or less than the maximum allowable current value I_lim set in advance (step S27). If the calculated supply current value is equal to or less than the maximum allowable current value I_lim (S27/Yes), the control unit 73 sets the calculated supply current value as it is as the command value for the supply current (step S29). On the other hand, if the calculated supply current value exceeds the maximum allowable current value I_lim (S27/No), the control unit 73 sets the maximum allowable current value I_lim as the command value for the supply current (step S31).

次いで、制御部73は、電動モータ31の反転駆動により発生させる振動の位相ωを設定する(ステップS47)。上述のとおり、本実施形態では、制御部73は、低減させるべきフロア振動が発生する車両の状態量の組み合わせになったときの振動発生源の振動による電動ブレーキブースタ30の振動の位相ω(t-td)を求め、当該位相ω(t-td)の逆位相の位相を発生させる振動の位相ωに設定する。制御部73は、遅れ時間tdに基づき、演算式を用いて位相ωを求めてもよく、あらかじめ記憶部75に記憶されたテーブルを参照して位相ωを求めてもよい。 Next, the control unit 73 sets the phase ω of the vibration generated by the reverse drive of the electric motor 31 (step S47). As described above, in this embodiment, the control unit 73 calculates the phase ω(t-td) of the vibration of the electric brake booster 30 caused by the vibration of the vibration source when the combination of vehicle state quantities is such that the floor vibration to be reduced occurs, and sets the phase ω to the phase ω of the vibration that generates a phase opposite to the phase ω(t-td). The control unit 73 may calculate the phase ω using an arithmetic formula based on the delay time td, or may calculate the phase ω by referring to a table previously stored in the storage unit 75.

次いで、制御部73は、設定された供給電流の指示値及び周期にしたがって電動モータ31への供給電流を制御する(ステップS33)。これにより、振動推定部71により推定されるフロア振動と逆位相の振動がフロア3に伝達され、フロア振動が低減する。したがって、ドライバDや他の乗員がフロア振動に対して不快感を持つおそれを低減することができる。 Next, the control unit 73 controls the supply current to the electric motor 31 according to the set supply current instruction value and period (step S33). As a result, vibrations in the opposite phase to the floor vibrations estimated by the vibration estimation unit 71 are transmitted to the floor 3, reducing the floor vibrations. This reduces the risk that the driver D and other passengers will feel uncomfortable due to the floor vibrations.

また、上記のステップS45において、フロア振動の振幅が下限値を超えていない場合(S45/No)、制御部73は、電動モータ31の反転駆動を実行中であるか否かを判別する(ステップS23)。電動モータ31の反転駆動を実行中でない場合(S23/No)、低減すべきフロア振動が発生していない状態であるため、制御部73は、電動モータ31の反転駆動を停止させた状態を維持してスタートに戻る。一方、電動モータ31の反転駆動を実行中である場合(S23/Yes)、電動モータ31の反転駆動によってフロア振動が低減されている状態であるため、制御部73は、そのままステップS33へ進み、現在設定されている供給電流の値及び供給電流の増減の周期にしたがって電動モータ31への供給電流を制御する(ステップS33)。これにより、フロア振動が低減された状態が維持される。 In addition, in the above step S45, if the amplitude of the floor vibration does not exceed the lower limit (S45/No), the control unit 73 determines whether or not the electric motor 31 is being driven in reverse (step S23). If the electric motor 31 is not being driven in reverse (S23/No), the floor vibration to be reduced is not occurring, so the control unit 73 maintains the state in which the electric motor 31 is stopped in reverse and returns to the start. On the other hand, if the electric motor 31 is being driven in reverse (S23/Yes), the floor vibration is reduced by the reverse drive of the electric motor 31, so the control unit 73 proceeds directly to step S33 and controls the supply current to the electric motor 31 according to the currently set value of the supply current and the period of increase and decrease of the supply current (step S33). This maintains the state in which the floor vibration is reduced.

<2-3.効果>
以上説明したように、本実施形態に係る車両の振動低減装置1Aは、ブレーキシステムの構成要素として搭載された電動ブレーキブースタ30の電動モータ31を反転駆動させて、車両に発生するフロア振動を低減する。したがって、フロア振動を低減するために追加的に設けられる装置を用いることなく車体重量を増加させずに車両の振動を低減することができる。また、追加的に設けられる装置を用いることがないため、車両の生産コストの増加を防ぐことができる。
<2-3. Effects>
As described above, the vehicle vibration reduction device 1A according to this embodiment reduces floor vibrations generated in the vehicle by driving the electric motor 31 of the electric brake booster 30 mounted as a component of the brake system in a reverse direction. Therefore, it is possible to reduce vehicle vibrations without increasing the vehicle weight and without using an additional device for reducing floor vibrations. Furthermore, since no additional device is used, it is possible to prevent an increase in vehicle production costs.

また、本実施形態に係る車両の振動低減装置1Aは、エンジン回転数センサ61、シフトポジションセンサ63及び車速センサ65等の車両の状態量を検出するセンサを備え、振動推定部71は、これらのセンサにより検出される車両の状態量の情報に基づいてフロア振動を推定し、制御部73は、推定されるフロア振動と逆位相の振動が発生するように電動モータ31を反転駆動させるように構成されている。このため、推定されるフロア振動に対して、適切な大きさの逆位相のフロア振動をフロア3に伝達させることができ、フロア振動を低減する効果を高めることができる。 The vehicle vibration reduction device 1A according to this embodiment also includes sensors for detecting vehicle state quantities, such as an engine speed sensor 61, a shift position sensor 63, and a vehicle speed sensor 65. The vibration estimation unit 71 estimates floor vibration based on information on the vehicle state quantities detected by these sensors, and the control unit 73 is configured to drive the electric motor 31 in the reverse direction so as to generate vibration in the opposite phase to the estimated floor vibration. As a result, it is possible to transmit to the floor 3 floor vibration of an appropriate magnitude and in the opposite phase to the estimated floor vibration, thereby enhancing the effect of reducing floor vibration.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The above describes in detail preferred embodiments of the present invention with reference to the attached drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can conceive of various modified or revised examples within the scope of the technical ideas described in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.

例えば、上記実施形態では、電動モータ31への供給電流の大きさを、振動センサから出力される電圧値あるいは推定されるフロア振動の振幅に応じて設定していたが、本発明はかかる例に限定されない。電動モータ31を反転駆動させる場合の供給電流の大きさは、車両にブレーキ力を発生させない範囲において一定の値に設定されてもよい。この場合においても、少なくともフロア振動を低減させることができる。 For example, in the above embodiment, the magnitude of the current supplied to the electric motor 31 is set according to the voltage value output from the vibration sensor or the estimated amplitude of the floor vibration, but the present invention is not limited to such an example. The magnitude of the current supplied when driving the electric motor 31 in the reverse direction may be set to a constant value within a range that does not generate a braking force on the vehicle. Even in this case, it is possible to at least reduce the floor vibration.

また、上記実施形態に係る車両の振動低減装置は、主として運転席5に伝達されるフロア振動を低減する装置として説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば車両の振動低減装置は、ブレーキペダル11を介してドライバの足に伝達される振動を低減する装置として構成されてもよい。例えばブレーキペダル11に生じる振動を検出又は推定し、当該振動を低減可能な振動を電動ブレーキブースタ30を利用して発生させることにより、ブレーキペダル11に足を乗せて当該ブレーキペダル11を踏み込む際に、踏み始めから実際にブレーキ力が発生するまでの区間における不快なペダル振動を低減することができる。 In addition, the vehicle vibration reduction device according to the above embodiment has been described as a device that mainly reduces floor vibrations transmitted to the driver's seat 5, but the present invention is not limited to such an example. For example, the vehicle vibration reduction device may be configured as a device that reduces vibrations transmitted to the driver's foot via the brake pedal 11. For example, by detecting or estimating vibrations occurring in the brake pedal 11 and using the electric brake booster 30 to generate vibrations that can reduce the vibrations, when the driver places his/her foot on the brake pedal 11 and depresses the brake pedal 11, it is possible to reduce unpleasant pedal vibrations in the section from when the brake pedal is depressed to when braking force is actually generated.

また、上記実施形態に係る車両の振動低減装置は、ドライバ等の乗員に対して警告を通知する装置として使用することもできる。例えばドライバの居眠り時や注意力が低下している状態が検出されたとき等において、振動センサにより検出された振動をさらに増幅するように電動ブレーキブースタ30の電動モータ31を連続的に反転駆動することにより、ドライバの不快感を誘発する警告装置として機能させることができる。 The vehicle vibration reduction device according to the above embodiment can also be used as a device for issuing a warning to occupants such as the driver. For example, when it is detected that the driver is dozing or has reduced attention, the electric motor 31 of the electric brake booster 30 is continuously driven in the opposite direction to further amplify the vibration detected by the vibration sensor, thereby functioning as a warning device that induces discomfort in the driver.

1…車両の振動低減装置、3…フロア、4…トーボード、5…運転席、7…シートレッグ、9…シートレール、11…ブレーキペダル、20…ブレーキシステム、23…マスタシリンダ、25…ブレーキ液圧ユニット、27…ブレーキ制御装置、30…電動ブレーキブースタ、31…電動モータ、41…第1の振動センサ、43…第2の振動センサ、50…ブースタ制御装置、51…振動検出部、53…制御部、61…エンジン回転数センサ、63…シフトポジションセンサ、65…車速センサ、70…ブースタ制御装置、71…振動推定部、73…制御部、75…記憶部 1...vehicle vibration reduction device, 3...floor, 4...toe board, 5...driver's seat, 7...seat leg, 9...seat rail, 11...brake pedal, 20...brake system, 23...master cylinder, 25...brake hydraulic unit, 27...brake control device, 30...electric brake booster, 31...electric motor, 41...first vibration sensor, 43...second vibration sensor, 50...booster control device, 51...vibration detection unit, 53...control unit, 61...engine speed sensor, 63...shift position sensor, 65...vehicle speed sensor, 70...booster control device, 71...vibration estimation unit, 73...control unit, 75...storage unit

Claims (5)

ドライバによるブレーキペダルの踏力を電動モータの動力により倍力してマスタシリンダに伝達する電動式ブレーキブースタと、
前記電動式ブレーキブースタの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、車両に発生するフロア振動に基づいて前記電動モータを連続で反転駆動させる、車両の振動低減装置。
an electric brake booster that amplifies the brake pedal force applied by the driver using the power of an electric motor and transmits the boosted force to a master cylinder;
A control unit that controls the drive of the electric brake booster,
The control unit continuously drives the electric motor in reverse directions based on floor vibrations occurring in the vehicle.
前記フロア振動を検出する振動センサを備え、
前記制御部は、前記振動センサにより検出される前記フロア振動と逆位相の振動が発生するように前記電動モータを反転駆動させる、請求項1に記載の車両の振動低減装置。
a vibration sensor for detecting the floor vibration;
The vehicle vibration reducing device according to claim 1 , wherein the control unit drives the electric motor in a reverse direction so as to generate vibration having an opposite phase to the floor vibration detected by the vibration sensor.
前記車両の運転状態と、発生する前記フロア振動と、の関係を記憶した記憶部を備え、
前記制御部は、前記車両の運転状態の情報を取得するとともに、取得した前記車両の運転状態から推定される前記フロア振動と逆位相の振動が発生するように前記電動モータを反転駆動させる、請求項1に記載の車両の振動低減装置。
A storage unit is provided that stores a relationship between a driving state of the vehicle and the floor vibration that occurs,
The vehicle vibration reduction device according to claim 1, wherein the control unit acquires information on the driving state of the vehicle and drives the electric motor in a reverse direction so as to generate vibrations in the opposite phase to the floor vibrations estimated from the acquired driving state of the vehicle.
前記制御部は、前記電動モータの駆動により前記車両にブレーキ力を発生させない出力の範囲内で前記電動モータを反転駆動させる、請求項1~3のいずれか1項に記載の車両の振動低減装置。 The vehicle vibration reduction device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit reversely drives the electric motor within an output range that does not generate a braking force on the vehicle by driving the electric motor. 前記制御部は、前記車両にブレーキ力を発生させる場合、前記電動モータの反転駆動を停止させる、請求項1~4のいずれか1項に記載の車両の振動低減装置。
5. The vehicle vibration reduction device according to claim 1, wherein the control unit stops reverse driving of the electric motor when a braking force is to be generated on the vehicle.
JP2021016270A 2021-02-04 2021-02-04 Vehicle vibration reduction device Active JP7509705B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021016270A JP7509705B2 (en) 2021-02-04 2021-02-04 Vehicle vibration reduction device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021016270A JP7509705B2 (en) 2021-02-04 2021-02-04 Vehicle vibration reduction device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022119280A JP2022119280A (en) 2022-08-17
JP7509705B2 true JP7509705B2 (en) 2024-07-02

Family

ID=82848427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021016270A Active JP7509705B2 (en) 2021-02-04 2021-02-04 Vehicle vibration reduction device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7509705B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004332926A (en) 2003-05-02 2004-11-25 Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg Drive train, particularly drive train for automobile
JP2009275827A (en) 2008-05-14 2009-11-26 Sinfonia Technology Co Ltd Vibration damping device and transportation equipment
JP2011173521A (en) 2010-02-24 2011-09-08 Advics Co Ltd Vehicle braking device
JP2012245826A (en) 2011-05-25 2012-12-13 Advics Co Ltd Vehicle brake device
JP2013123972A (en) 2011-12-14 2013-06-24 Nissan Motor Co Ltd Vehicle braking force control device
US20190193698A1 (en) 2017-12-27 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Brake nvh countermeasure

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004332926A (en) 2003-05-02 2004-11-25 Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg Drive train, particularly drive train for automobile
JP2009275827A (en) 2008-05-14 2009-11-26 Sinfonia Technology Co Ltd Vibration damping device and transportation equipment
JP2011173521A (en) 2010-02-24 2011-09-08 Advics Co Ltd Vehicle braking device
JP2012245826A (en) 2011-05-25 2012-12-13 Advics Co Ltd Vehicle brake device
JP2013123972A (en) 2011-12-14 2013-06-24 Nissan Motor Co Ltd Vehicle braking force control device
US20190193698A1 (en) 2017-12-27 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Brake nvh countermeasure

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022119280A (en) 2022-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10157585A (en) Method for performing automatic braking effect
JP2007131093A (en) Deceleration controller for vehicle
JP2004090899A (en) Brake alarm device for vehicle
KR101619700B1 (en) Control system and method for reducing rattle noise of brake caliper
JP7509705B2 (en) Vehicle vibration reduction device
JP2013018332A (en) Regenerative brake control device for vehicle
US20230311651A1 (en) Accelerator pedal apparatus
JP2002152904A (en) Braking device for vehicle
JP4464856B2 (en) Brake device for vehicle
JP2021091262A (en) Vehicle control device
JP2015066952A (en) Regenerative cooperation brake controller
JP5251319B2 (en) Electric brake device
JP6530585B2 (en) Braking / driving force control device and braking / driving force control method
JP2013123972A (en) Vehicle braking force control device
JP2002127889A (en) Brake device for vehicle
JP6790971B2 (en) Vehicle braking device
JPH09126254A (en) Vibration damping device for disk brake
JP2014080126A (en) Vehicular brake control device
JP2012040964A (en) Vehicle brake control device
JP2021132453A (en) Braking control device of vehicle
JP2023148317A (en) brake pedal device
JP7484771B2 (en) Control device
WO2024116466A1 (en) Information transmitting device
JP2023148327A (en) Pedal-type operation device
US20230311925A1 (en) Vehicle seat

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210224

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240110

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240411

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240528

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240620

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7509705

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150