WO2018181785A1

WO2018181785A1 - 車両の制動装置

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Publication number: WO2018181785A1
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Inventors: 鏡貴憲宮地
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Priority date: 2017-03-31
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Abstract

制動装置は、制御対象の一例である電磁弁と、ＰＷＭ制御によって電磁弁を駆動させる弁制御部とを備える。弁制御部は、電磁弁に駆動信号を入力して電磁弁を駆動させているときに、周波数領域内で駆動信号の周波数を変動させる。なお、周波数領域の広さは、等ラウドネス曲線のうちの最小可聴域の曲線に基づいて設定されている。

Description

車両の制動装置

　本発明は、車輪に対する制動力を調整する車両の制動装置に関する。

　車両の制動装置として、マスタシリンダとホイールシリンダとの間に配置されている液圧回路上に複数の電磁弁が設けられている装置が知られている。こうした制動装置では、ホイールシリンダ内の液圧、すなわち車輪に対する制動力を調整するときに電磁弁の駆動が制御される。

　なお、こうした電磁弁は、パルス幅制御（「ＰＷＭ制御」ともいう。）によって駆動されることがある。特許文献１に記載の制動装置では、電磁弁の駆動に起因するノイズの音圧レベルを低くするために、電磁弁を駆動させるに際して同電磁弁に入力する駆動信号の周波数を連続的に変化させるようにしている。これにより、駆動信号の周波数を一定値で固定している場合と比較し、上記ノイズの音圧レベルを低くすることができる。

米国特許出願公開第２０１４／０３０９９０４号明細書

　上記のように電磁弁に入力する駆動信号の周波数を変動させる場合、周波数の異なる複数種類の上記ノイズが電磁弁から発生することとなる。このように複数種類の上記ノイズが車両の乗員に聞こえてしまうと、当該乗員が不快に感じるおそれがある。

　したがって、特許文献１に記載されているように電磁弁に入力する駆動信号の周波数を変動させる場合、乗員に不快感を与えないように、又は、乗員に与える不快感をより低減できるように、周波数の変動のさせ方を工夫するという点で改善の余地がある。

　上記課題を解決するための車両の制動装置は、車両に対する制動力を調整する車両の制動装置であって、電動式の制御対象と、パルス幅制御によって制御対象を駆動させる対象制御部と、を備えている。対象制御部は、制御対象に駆動信号を入力して同制御対象を駆動させているときに、周波数領域内で駆動信号の周波数を変動させるようになっている。周波数領域の広さは、等ラウドネス曲線のうちの最小可聴域の曲線に基づいて設定されている。

　等ラウドネス曲線のうちの最小可聴域の曲線で表される音圧レベルである規定音圧レベルのうち、制御対象に入力されている駆動信号の周波数に対応する音圧レベルを特定音圧レベルというものとする。この場合、特定音圧レベルが比較的高いときには、制御対象から発生するノイズの音圧レベルが比較的高くても、車両の乗員はノイズを聞き取りにくい。一方、特定音圧レベルが比較的低いときには、制御対象から発生するノイズの音圧レベルが比較的低くても、車両の乗員はノイズを聞き取りやすい。

　そこで、上記構成では、周波数領域内で制御対象に入力する駆動信号の周波数が変動される。しかも、この周波数領域の広さが、上記最小可聴域の曲線に基づいて設定されている。例えば、上記最小可聴域の曲線で表される音圧レベルである規定音圧レベルが低い範囲に周波数領域を設定する場合には、規定音圧レベルが高い範囲に周波数領域を設定する場合と比較して周波数領域の広さが広くなるように、同周波数領域が設定されている。そして、このように規定音圧レベルを考慮して設定された周波数範囲内で駆動信号の周波数を変動させることにより、ノイズの音圧レベルを規定音圧レベル以下としたり、ノイズの音圧レベルが規定音圧レベルよりも高くなってもノイズの音圧レベルと規定音圧レベルとの差分を小さくしたりすることができる。

　したがって、上記最小可聴域の曲線に基づいて設定されている周波数領域内で駆動信号の周波数を変動させることにより、制御対象の駆動に起因する不快感を車両の乗員に与えないようにすること、又は、乗員に与える当該不快感をより低減させることが可能となる。

第１の実施形態の車両の制動装置の概略を示す構成図。周波数と頻度との関係を示すマップ。等ラウドネス曲線を表すグラフ。周波数領域の変動中心周波数の臨界帯域と周波数領域との関係を模式的に表すグラフ。時間マスキングの作用を受けることのできる期間と規定時間との関係を表すグラフ。第１の実施形態の制動装置において、制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。第２の実施形態の車両の制動装置の制御装置の機能構成を示す図。第１の周波数領域と第２の周波数領域との関係を示すグラフ。第２の実施形態の制動装置において、制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。別の実施形態の車両の制動装置において、第１の周波数領域と第２の周波数領域との関係を示すグラフ。別の実施形態の車両の制動装置において、第１の周波数領域と第２の周波数領域との関係を示すグラフ。別の実施形態の車両の制動装置において、周波数と頻度との関係を示すマップ。

　（第１の実施形態）
　以下、車両の制動装置の第１の実施形態を図１～図６に従って説明する。
　図１に示す車両は、複数の車輪１０に対して個別に設けられている複数（すなわち、車輪と同数）の制動機構２０と、本実施形態の制動装置４０とを備えている。

　図１に示すように、各制動機構２０は、ブレーキ液が供給されるホイールシリンダ２１と、車輪１０と一体回転するディスクロータ２２と、ディスクロータ２２に近づく方向及び離れる方向に相対移動する摩擦材２３とをそれぞれ有している。そして、各制動機構２０では、ホイールシリンダ２１内の液圧であるＷＣ圧Ｐｗｃが高いほど、ディスクロータ２２に摩擦材２３を押し付ける力、すなわち車輪１０に対する制動力をそれぞれ大きくすることができる。

　制動装置４０は、運転者によって操作されるブレーキペダルなどの制動操作部材４１が連結されている液圧発生装置５０と、各ホイールシリンダ２１内のＷＣ圧Ｐｗｃを個別に調整することのできる制動アクチュエータ６０とを有している。

　制動アクチュエータ６０には、２系統の液圧回路６１１，６１２が設けられている。第１の液圧回路６１１には、各ホイールシリンダ２１のうちの２つのホイールシリンダ２１が接続されている。また、第２の液圧回路６１２には、残りの２つのホイールシリンダ２１が接続されている。

　第１の液圧回路６１１には、液圧発生装置５０のマスタシリンダ５１とホイールシリンダ２１との差圧を調整するための差圧調整弁６２と、ＷＣ圧Ｐｗｃの増大を規制する際に閉弁される保持弁６４と、ＷＣ圧Ｐｗｃを減少させる際に開弁される減圧弁６５とが設けられている。差圧調整弁６２は常開型のリニア電磁弁であり、保持弁６４は常開型の電磁弁であり、減圧弁６５は常閉型の電磁弁である。また、第１の液圧回路６１１には、ホイールシリンダ２１から減圧弁６５を介して流出したブレーキ液を一時的に貯留するリザーバ６６と、電動モータ６７の駆動に基づき作動するポンプ６８とが接続されている。このポンプ６８は、ＷＣ圧Ｐｗｃを調整する際に作動する。

　なお、第２の液圧回路６１２の構造は、第１の液圧回路６１１の構造とほぼ同一であるため、本明細書では、第２の液圧回路６１２の構造の説明については割愛するものとする。

　次に、図１～図６を参照し、制動装置４０の制御装置１００について説明する。
　図１に示すように、制御装置１００は、制動アクチュエータ６０を制御するための機能部として、モータ制御部１１０、開度指示部１２０、領域設定部１５０、及び対象制御部の一例である弁制御部１４０を有している。

　モータ制御部１１０は、電動モータ６７の駆動、すなわちポンプ６８のブレーキ液の吐出量を制御する。
　開度指示部１２０は、差圧調整弁６２、保持弁６４及び減圧弁６５に対する開度指示値Ｚを個別に設定する。

　領域設定部１５０は、差圧調整弁６２、保持弁６４及び減圧弁６５の起動時に差圧調整弁６２、保持弁６４及び減圧弁６５に入力される駆動信号ＤＳＶの周波数を基に、周波数領域Ｘを設定する。すなわち、差圧調整弁６２、保持弁６４及び減圧弁６５の起動時に入力される駆動信号ＤＳＶの周波数を起動時周波数とした場合、領域設定部１５０は、起動時周波数から所定周波数を減算した周波数を下限とし、起動時周波数に所定周波数を加算した周波数を上限とする周波数領域Ｘを設定する。なお、以降の記載においては、周波数領域Ｘの中心となる周波数を変動中心周波数Ｙｓといい、周波数領域Ｘの下限の周波数を変動下限周波数Ｙｄｌといい、周波数領域Ｘの上限の周波数を変動上限周波数Ｙｕｌというものとする。

　弁制御部１４０は、開度指示部１２０によって設定されている開度指示値Ｚに基づいたパルス幅制御（以下、「ＰＷＭ制御」ともいう。）によって、制御対象としての電磁弁６２，６４，６５を駆動させる。「ＰＷＭ」とは、「Pulse　Width　Modulation」の略記である。すなわち、電磁弁６２，６４，６５の起動時には、弁制御部１４０は、そのときの状況（例えば、車両の走行状態）などに基づいて上記起動時周波数を決定し、同起動時周波数と等しい周波数の駆動信号ＤＳＶを生成する。そして、弁制御部１４０は、生成した駆動信号ＤＳＶを電磁弁６２，６４，６５に入力させることで、電磁弁６２，６４，６５を駆動させる。

　本実施形態では、起動時周波数と等しい周波数の駆動信号ＤＳＶを電磁弁６２，６４，６５に入力させたあとでは、弁制御部１４０は、電磁弁６２，６４，６５に入力する駆動信号ＤＳＶの周波数を、領域設定部１５０によって設定された周波数領域Ｘ内で変動させる。これにより、電磁弁６２，６４，６５に入力する駆動信号ＤＳＶの周波数を所定値で固定する場合と比較し、電磁弁６２，６４，６５の駆動によって発生するノイズの音圧レベルが高くなることが抑制される。このように駆動信号ＤＳＶの周波数を周波数領域Ｘ内で変動させる場合、弁制御部１４０は、図２に示すマップＭＡＰ１を用いて駆動信号ＤＳＶの周波数を変更する。

　図２には、周波数と頻度Ｎとの関係が図示されている。ここでいう「頻度Ｎ」とは、単位時間あたりに選択される周波数の回数に相当する。すなわち、電磁弁６２，６４，６５を駆動させている場合、頻度Ｎの高い周波数の駆動信号ＤＳＶが電磁弁６２，６４，６５に入力される期間の合計は、頻度Ｎの低い周波数の駆動信号ＤＳＶが電磁弁６２，６４，６５に入力される期間の合計よりも長くなる。

　この場合、図２に示すように、周波数領域Ｘの中で、変動中心周波数Ｙｓが選択される頻度Ｎが最も高い。また、周波数領域Ｘ内では、周波数が変動中心周波数Ｙｓから変動下限周波数Ｙｄｌに向かうにつれて頻度Ｎが徐々に低くなり、周波数が変動中心周波数Ｙｓから変動上限周波数Ｙｕｌに向かうにつれて頻度Ｎが徐々に低くなる。ただし、変動下限周波数Ｙｄｌが選択される頻度Ｎ及び変動上限周波数Ｙｕｌが選択される頻度Ｎの双方は、「０」よりも高い。

　図３には、ＩＳＯ２２６：２００３の等ラウドネス曲線が図示されている。等ラウドネス曲線は、人間の聴覚による音の大きさ、騒音のうるささが同じになる音圧レベルを異なる周波数毎に測定して等高線で結んだものである。図３において、破線及び実線で示す等ラウドネス曲線のうち、実線で示す等ラウドネス曲線は、最小可聴域の曲線Ｌｍｉｎである。最小可聴域の曲線Ｌｍｉｎで表される音圧レベルを規定音圧レベルＲＳＰＬとした場合、規定音圧レベルＲＳＰＬよりも低い音圧レベルのノイズを人間が聞き取ることは、ほとんどできない。

　そして、周波数領域Ｘの広さは、最小可聴域の曲線Ｌｍｉｎに基づいて設定されている。すなわち、周波数領域Ｘ内で駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させた場合に、変動中心周波数Ｙｓのノイズの音圧レベルが規定音圧レベルＲＳＰＬよりもあまり高くならないように、周波数領域Ｘの広さ、すなわち周波数領域Ｘにおける変動下限周波数Ｙｄｌと変動上限周波数Ｙｕｌとの差分が設定されている。規定音圧レベルＲＳＰＬのうち、変動中心周波数Ｙｓに対応する音圧レベルを規定中心音圧レベルＲＳＰＬｓとした場合、周波数領域Ｘは、規定中心音圧レベルＲＳＰＬｓが低いほど広くなるように設定されることとなる。

　例えば、図４に示すように、周波数領域Ｘの広さは、変動中心周波数Ｙｓの臨界帯域ＣＢよりも狭くなるように設定されている。変動中心周波数Ｙｓと等しい周波数の駆動信号ＤＳＶが電磁弁６２，６４，６５に入力されているときに電磁弁６２，６４，６５から発生するノイズのことを「変動中心周波数Ｙｓと等しい周波数に対応するノイズ」という。この場合、変動中心周波数Ｙｓの臨界帯域ＣＢとは、変動中心周波数Ｙｓと等しい周波数に対応するノイズによるスペクトルマスキングの作用によって、他の周波数のノイズをかき消すことのできる周波数の領域のことである。すなわち、電磁弁６２，６４，６５に入力する駆動信号ＤＳＶの周波数を、変動中心周波数Ｙｓと等しい周波数から、臨界帯域ＣＢ内における別の周波数に変更した場合、変動中心周波数Ｙｓと等しい周波数に対応するノイズによって、当該別の周波数に対応するノイズがかき消される。なお、「別の周波数に対応するノイズ」とは、当該別の周波数の駆動信号ＤＳＶが電磁弁６２，６４，６５に入力されているときに電磁弁６２，６４，６５から発生するノイズのことである。つまり、本実施形態では、周波数領域Ｘは、変動中心周波数Ｙｓの臨界帯域ＣＢを基に、変動中心周波数Ｙｓと等しい周波数に対応するノイズによるスペクトルマスキングの作用を受けることができるように設定されているということができる。

　なお、臨界帯域ＣＢは、変動中心周波数Ｙｓと、変動中心周波数Ｙｓと等しい周波数に対応するノイズの音圧レベルとによって決まる。そこで、本実施形態では、臨界帯域ＣＢを実験やシュミレーションなどによって予め求め、この臨界帯域ＣＢを基に周波数領域Ｘの広さ、すなわち上記所定周波数が設定されている。

　上述したように、電磁弁６２，６４，６５に駆動信号ＤＳＶを入力して電磁弁６２，６４，６５を駆動させる場合、弁制御部１４０は、領域設定部１５０によって設定されている周波数領域Ｘ内で駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させる。具体的には、弁制御部１４０は、規定時間ＴＭ１毎に駆動信号ＤＳＶの周波数を変更する。

　図５には、ある周波数の駆動信号が電磁弁に入力されているために同電磁弁からノイズが発生している状況下で電磁弁に入力する駆動信号の周波数を変更したときの作用が図示されている。図５に示すように、タイミングｔ１で電磁弁への駆動信号の周波数が変更されると、タイミングｔ１から始まる所定の期間Ｆ内では、タイミングｔ１まで電磁弁から発生していたノイズの時間マスキングの作用によって、変更後の周波数に対応するノイズが人間に聞き取りにくくなる。そこで、図５に示すように、本実施形態では、規定時間ＴＭ１は、時間マスキングの作用を受けることのできる期間Ｆの時間的な長さよりも短くなるように設定されている。つまり、規定時間ＴＭ１は、駆動信号ＤＳＶの周波数が変更される前で電磁弁から発生するノイズによる時間マスキングの作用を受けることができるように設定されているということができる。

　次に、図６を参照し、電磁弁の一例である差圧調整弁６２を駆動させる際に制御装置１００によって実行される処理ルーチンについて説明する。なお、差圧調整弁６２以外の他の電磁弁、すなわち保持弁６４及び減圧弁６５を駆動させる際の処理ルーチンは、図６に示す処理ルーチンと同等である。そのため、保持弁６４用の処理ルーチン及び減圧弁６５用の処理ルーチンの説明を割愛するものとする。

　図６に示すように、本処理ルーチンが実行されると、始めにステップＳ１１において、弁制御部１４０によって、差圧調整弁６２に入力する駆動信号ＤＳＶの周波数が、上記起動時周波数に設定される。続いて、次のステップＳ１２では、領域設定部１５０によって、今回の周波数領域Ｘが設定される。そして、ステップＳ１３において、弁制御部１４０によって、差圧調整弁６２への駆動信号ＤＳＶの出力が開始される。

　続いて、次のステップＳ１４では、差圧調整弁６２の駆動停止の指示があるか否かの判定が行われる。例えば、マスタシリンダ５１とホイールシリンダ２１との差圧の制御が不要と判断できるときに差圧調整弁６２の駆動停止が指示される。駆動停止の指示がある場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１５に移行される。そして、ステップＳ１５において、弁制御部１４０によって、差圧調整弁６２への駆動信号ＤＳＶの出力が停止される。その後、本処理ルーチンが終了される。

　一方、差圧調整弁６２の駆動停止の指示がない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、処理が次のステップＳ１６に移行される。そして、ステップＳ１６において、周波数領域Ｘ内の一の周波数の駆動信号ＤＳＶが差圧調整弁６２に入力されている状態の継続時間が規定時間ＴＭ１に達したか否かの判定が弁制御部１４０によって行われる。上記の継続時間が規定時間ＴＭ１未満である場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、処理が前述したステップＳ１４に移行される。一方、上記の継続時間が規定時間ＴＭ１以上である場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１７に移行される。

　そして、ステップＳ１７において、弁制御部１４０によって、差圧調整弁６２に入力する駆動信号ＤＳＶの周波数が、周波数領域Ｘ内で変更される。このとき、弁制御部１４０は、図２に示すマップＭＡＰ１を用いて変更後の周波数を決定し、変更後の周波数の駆動信号ＤＳＶを差圧調整弁６２に出力する。

　ここで、ステップＳ１７の処理では、弁制御部１４０は、マップＭＡＰ１と所定のルールとに従って、差圧調整弁６２に入力する駆動信号ＤＳＶの周波数を変更する。ステップＳ１７の処理に移行するまで出力されていた駆動信号ＤＳＶの周波数を今回の駆動信号ＤＳＶの周波数というものとする。すなわち、弁制御部１４０は、今回の駆動信号ＤＳＶの周波数が周波数領域Ｘの変動中心周波数Ｙｓよりも低い場合、駆動信号ＤＳＶの周波数を、変動中心周波数Ｙｓと等しい周波数、又は、周波数領域Ｘ内において変動中心周波数Ｙｓよりも高い周波数に変更する。反対に、弁制御部１４０は、今回の駆動信号ＤＳＶの周波数が周波数領域Ｘの変動中心周波数Ｙｓよりも高い場合、駆動信号ＤＳＶの周波数を、変動中心周波数Ｙｓと等しい周波数、又は、周波数領域Ｘ内において変動中心周波数Ｙｓよりも低い周波数に変更する。さらに、弁制御部１４０は、今回の駆動信号ＤＳＶの周波数が周波数領域Ｘの変動中心周波数Ｙｓと等しかった場合、前回の駆動信号ＤＳＶの周波数が変動中心周波数Ｙｓよりも低かったときには、駆動信号ＤＳＶの周波数を周波数領域Ｘ内において変動中心周波数Ｙｓよりも高い周波数に変更する。一方、弁制御部１４０は、今回の駆動信号ＤＳＶの周波数が周波数領域Ｘの変動中心周波数Ｙｓと等しかった場合、前回の駆動信号ＤＳＶの周波数が変動中心周波数Ｙｓよりも高かったときには、駆動信号ＤＳＶの周波数を周波数領域Ｘ内において変動中心周波数Ｙｓよりも低い周波数に変更する。

　このようにステップＳ１７の処理が行われると、処理が前述したステップＳ１４に移行される。
　次に、差圧調整弁６２を駆動させる際の作用を効果とともに説明する。

　（１）差圧調整弁６２を駆動させる場合、周波数領域Ｘ内で差圧調整弁６２に入力される駆動信号ＤＳＶの周波数が変動される。上述したように、周波数領域Ｘの広さは、上記最小可聴域の曲線Ｌｍｉｎに基づいて設定されている。そのため、差圧調整弁６２から発生するノイズの音圧レベルが、最小可聴域の曲線Ｌｍｉｎで表される規定音圧レベルＲＳＰＬを上回りにくくなる。したがって、差圧調整弁６２の駆動に起因する不快感を車両の乗員に与えないようにすること、又は、乗員に与える当該不快感をより低減させることができる。

　（２）具体的には、周波数領域Ｘは、周波数領域Ｘの変動中心周波数Ｙｓの臨界帯域ＣＢに基づいて設定されている。そのため、変更前の周波数に対応するノイズによるスペクトルマスキングの作用によって、変更後の周波数に対応するノイズをかき消すことができる。

　（３）さらに、駆動信号ＤＳＶを差圧調整弁６２に入力して差圧調整弁６２を駆動させている場合、変更前の周波数に対応するノイズによる時間マスキングの作用を受けることができるように設定された規定時間ＴＭ１毎に、駆動信号ＤＳＶの周波数が変更される。そのため、変更前の周波数に対応するノイズの時間マスキングの作用によって、変更後の周波数に対応するノイズを車両の乗員が聞き取りにくくすることができる。

　（４）本実施形態では、周波数領域Ｘ内で駆動信号ＤＳＶの周波数を変更する場合、図２に示すマップＭＡＰ１を用いて駆動信号ＤＳＶの周波数を変更するようにしている。そのため、変動中心周波数Ｙｓに近い周波数の駆動信号ＤＳＶが差圧調整弁６２に入力される期間の合計が、変動中心周波数Ｙｓから離れている周波数の駆動信号ＤＳＶが差圧調整弁６２に入力される期間の合計よりも長くなる。その結果、変動中心周波数Ｙｓに対応するノイズによるスペクトルマスキングの作用によって、周波数領域Ｘ内における変動中心周波数Ｙｓ以外の他の周波数に対応するノイズを車両の乗員に聞き取らせにくくする効果の低下を抑制することができる。

　なお、こうした効果の低下を抑制する手法の一つとして、周波数領域Ｘ内であっても変動中心周波数Ｙｓの近傍のみで駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させることも考えられる。この場合、ある周波数の駆動信号ＤＳＶを差圧調整弁６２に入力させる頻度が高くなり、当該ある周波数に対応するノイズの音圧レベルが高くなりやすい。この点、本実施形態では、頻度は低くても、変動中心周波数Ｙｓの近傍ではない、すなわち変動上限周波数Ｙｕｌや変動下限周波数Ｙｄｌ近傍の周波数の駆動信号ＤＳＶを差圧調整弁６２に入力させる機会を設けることにより、変動中心周波数Ｙｓ近傍の周波数に対応するノイズの音圧レベルが高くなりすぎることを抑制できる。

　（５）なお、周波数領域Ｘ内であっても、差圧調整弁６２から発生するノイズを車両の乗員が聞き取りにくいものの、差圧調整弁６２の応答性があまりよくない第１の領域と、差圧調整弁６２から発生するノイズを車両の乗員が聞き取りやすいものの、差圧調整弁６２の応答性がよい第２の領域とに区分けできることがある。周波数領域Ｘのうち、変動中心周波数Ｙｓよりも低い側の領域が第１の領域及び第２の領域の何れか一方であり、変動中心周波数Ｙｓよりも高い側の領域が第１の領域及び第２の領域の何れか他方であった場合、上記のルールに従って周波数領域Ｘ内で駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させることにより、差圧調整弁６２の応答性はあまりよくないもののノイズを車両の乗員が聞き取りにくい期間と、差圧調整弁６２の応答性はよいもののノイズを車両の乗員が聞き取りやすい期間とを交互に繰り返させることが可能となる。すなわち、差圧調整弁６２の応答性の低下の抑制と、上記ノイズを車両の乗員に聞き取らせにくくすることとの両立が可能となる。

　ちなみに、本実施形態では、差圧調整弁６２以外の他の電磁弁６４，６５を駆動させる場合であっても、電磁弁６４，６５に入力する駆動信号ＤＳＶの周波数を、差圧調整弁６２を駆動させる場合と同様に変動させる。そのため、電磁弁６４，６５を駆動させる場合であっても、差圧調整弁６２を駆動させる場合と同様の作用効果を得ることができる。

　（第２の実施形態）
　次に、車両の制動装置の第２の実施形態を図７～図９に従って説明する。第２の実施形態では、電磁弁の駆動中に周波数領域を切り替える点などが第１の実施形態と相違している。そこで、以下の説明においては、第１の実施形態と相違している部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。

　図７に示すように、制御装置１００は、制動アクチュエータ６０を制御するための機能部として、モータ制御部１１０、開度指示部１２０、領域切替部１３０、及び弁制御部１４０を有している。

　領域切替部１３０は、差圧調整弁６２、保持弁６４及び減圧弁６５が駆動しているときに、周波数領域Ｘの切り替えを切替時間ＴＭ２毎に行う。この切替時間ＴＭ２は、「切替周期」の時間的な長さと等しく、上記規定時間ＴＭ１よりも長い。

　すなわち、領域切替部１３０の領域記憶部１３１には、周波数領域Ｘとして、複数（本実施形態では２つ）の周波数領域Ｘ１，Ｘ２が予め記憶されている。各周波数領域Ｘ１，Ｘ２のうち、第１の周波数領域Ｘ１は、第２の周波数領域Ｘ２よりも高周波側に設定されている。第１の周波数領域Ｘ１の変動下限周波数を変動下限周波数Ｙｄｌ１とし、第１の周波数領域Ｘ１の変動上限周波数を変動上限周波数Ｙｕｌ１とし、第２の周波数領域Ｘ２の変動下限周波数を変動下限周波数Ｙｄｌ２とし、第２の周波数領域Ｘ２の変動上限周波数を変動上限周波数Ｙｕｌ２とする。この場合、図８に示すように、第１の周波数領域Ｘ１の変動下限周波数Ｙｄｌ１は、第２の周波数領域Ｘ２の変動上限周波数Ｙｕｌ２よりも高い。

　本実施形態では、２つの周波数領域Ｘ１，Ｘ２が予め設定されているが、各周波数領域Ｘ１，Ｘ２の広さは互いに同じである。例えば図８に示すように、第１の周波数領域Ｘ１の変動中心周波数Ｙｓ１に対応する規定中心音圧レベルＲＳＰＬｓが第２の周波数領域Ｘ２の変動中心周波数Ｙｓ２に対応する規定中心音圧レベルＲＳＰＬｓよりも低い場合、第１の周波数領域Ｘ１の変動中心周波数Ｙｓ１に対応する規定中心音圧レベルＲＳＰＬｓに合わせて、各周波数領域Ｘ１，Ｘ２の広さが設定されている。そのため、第２の周波数領域Ｘ２の広さは、第２の周波数領域Ｘ２の変動中心周波数Ｙｓ２に対応する規定中心音圧レベルＲＳＰＬｓに対して広めに設定されているということができる。

　また、周波数領域Ｘ１，Ｘ２の広さは、変動中心周波数Ｙｓの臨界帯域ＣＢよりも狭くなるように設定されている（図５参照）。すなわち、本実施形態では、各周波数領域Ｘ１，Ｘ２の広さは、第１の周波数領域Ｘ１の変動中心周波数Ｙｓ１の臨界帯域ＣＢよりも狭くなるようにそれぞれ設定されている。したがって、第１の周波数領域Ｘ１は、変動中心周波数Ｙｓ１の臨界帯域ＣＢを基に、変動中心周波数Ｙｓ１と等しい周波数に対応するノイズによるスペクトルマスキングの作用を受けることができるように設定されているということができる。同様に、第２の周波数領域Ｘ２は、変動中心周波数Ｙｓ２の臨界帯域ＣＢを基に、変動中心周波数Ｙｓ２と等しい周波数に対応するノイズによるスペクトルマスキングの作用を受けることができるように設定されているということができる。

　次に、図９を参照し、電磁弁の一例である差圧調整弁６２を駆動させる際に制御装置１００によって実行される処理ルーチンについて説明する。なお、差圧調整弁６２以外の他の電磁弁、すなわち保持弁６４及び減圧弁６５を駆動させる際の処理ルーチンは、図９に示す処理ルーチンと同等である。そのため、保持弁６４用の処理ルーチン及び減圧弁６５用の処理ルーチンの説明を割愛するものとする。

　図９に示すように、本処理ルーチンが実行されると、始めにステップＳ１１１において、領域切替部１３０によって、周波数領域Ｘとして第１の周波数領域Ｘ１が選択される。なお、ステップＳ１１１では、第２の周波数領域Ｘ２を周波数領域Ｘとして選択してもよい。続いて、次のステップＳ１１２では、弁制御部１４０によって、差圧調整弁６２に入力する駆動信号ＤＳＶの周波数が、周波数領域Ｘ内の周波数に設定される。例えば、駆動信号ＤＳＶの周波数を、選択されている周波数領域Ｘの変動中心周波数Ｙｓと等しくしてもよいし、変動中心周波数Ｙｓとは異なる周波数と等しくしてもよい。そして、処理が前述したステップＳ１３に移行される。

　差圧調整弁６２を駆動させている場合、第１の実施形態と同様に、ステップＳ１４、ステップＳ１６及びステップＳ１７の各処理が実施される。そして、本実施形態では、ステップＳ１７の処理が実施されると、処理が次のステップＳ１８に移行される。

　そして、ステップＳ１８では、領域切替部１３０によって、周波数領域Ｘが選択された時点からの経過時間が切替時間ＴＭ２に達したか否かの判定が行われる。上記の経過時間が切替時間ＴＭ２未満である場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、処理が前述したステップＳ１４に移行される。

　一方、上記の経過時間が切替時間ＴＭ２以上である場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１９に移行される。そして、ステップＳ１９において、領域切替部１３０によって、周波数領域Ｘの切り替えが行われる。具体的には、切り替え前の周波数領域Ｘが第１の周波数領域Ｘ１である場合、領域切替部１３０は、周波数領域Ｘを第２の周波数領域Ｘ２に切り替える。反対に、切り替え前の周波数領域Ｘが第２の周波数領域Ｘ２である場合、領域切替部１３０は、周波数領域Ｘを第１の周波数領域Ｘ１に切り替える。したがって、本実施形態では、領域切替部１３０は、前回の周波数領域（例えば、第２の周波数領域Ｘ２）よりも今回の周波数領域（この場合、第１の周波数領域Ｘ１）の方が高周波側であったときには、次回の周波数領域を今回の周波数領域よりも低周波側の領域（この場合、第２の周波数領域Ｘ２）に切り替える。一方、領域切替部１３０は、前回の周波数領域（例えば、第１の周波数領域Ｘ１）よりも今回の周波数領域（この場合、第２の周波数領域Ｘ２）の方が低周波側であったときには、次回の周波数領域を今回の周波数領域よりも高周波側の領域（この場合、第１の周波数領域Ｘ１）に切り替える。

　以上、本実施形態によれば、上記（１）～（５）に記載されている作用効果と同等の作用効果に加え、以下に示すような作用効果をさらに得ることができる。
　（６）差圧調整弁６２から発生するノイズを車両の乗員に聞き取らせにくくするためには、上記規定音圧レベルＲＳＰＬが高い範囲に設定された周波数領域Ｘ内で駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させることが好ましい。しかしながら、上記規定音圧レベルＲＳＰＬが高い範囲に設定された周波数領域Ｘ内に含まれる周波数の駆動信号ＤＳＶを差圧調整弁６２に入力させる場合、差圧調整弁６２の応答性がよくないことがある。また、規定音圧レベルＲＳＰＬが低い範囲に設定された周波数領域Ｘ内で駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させる場合、ノイズが車両の乗員に聞き取りやすくなるものの、差圧調整弁６２の応答性がよいこともあり得る。

　例えば、第１の周波数領域Ｘ１及び第２の周波数領域Ｘ２のうち一方の周波数領域が、差圧調整弁６２の応答性はあまりよくないものの上記ノイズを車両の乗員が聞き取りにくい周波数領域であり、他方の周波数領域が、差圧調整弁６２の応答性はよいもののノイズを車両の乗員が聞き取りやすい周波数領域であるものとする。この場合、本実施形態のように所定の切替周期で周波数領域Ｘを切り替えることにより、差圧調整弁６２の応答性はあまりよくないものの上記ノイズを車両の乗員が聞き取りにくい期間と、差圧調整弁６２の応答性はよいもののノイズを車両の乗員が聞き取りやすい期間とを交互に繰り返すことができる。すなわち、差圧調整弁６２の応答性の低下の抑制と、上記ノイズを車両の乗員に聞き取らせにくくすることとの両立が可能となる。

　なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
　・各実施形態において、ステップＳ１７では、マップＭＡＰ１に基づいて周波数領域Ｘ内で駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させるのであれば、上記ルールとは異なるルールで駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させるようにしてもよい。例えば、周波数領域Ｘ内における変動中心周波数Ｙｓよりも低い周波数の駆動信号ＤＳＶを電磁弁に入力していた場合、駆動信号ＤＳＶの次の周波数を、当該周波数と異なる周波数であれば、変動中心周波数Ｙｓよりも低い周波数に変更してもよい。また、周波数領域Ｘ内における変動中心周波数Ｙｓよりも高い周波数の駆動信号ＤＳＶを電磁弁に入力していた場合、駆動信号ＤＳＶの次の周波数を、当該周波数と異なる周波数であれば、変動中心周波数Ｙｓよりも高い周波数に変更してもよい。

　・第２の実施形態において、領域記憶部１３１は、領域切替部１３０によって選択可能な周波数領域を３つ以上記憶していてもよい。この場合、領域記憶部１３１は、所定のルールに従って、領域記憶部１３１に記憶されている３つ以上の周波数領域の中から周波数領域Ｘを選択することとなる。ルールとしては、例えば、前回の周波数領域よりも今回の周波数領域の方が高周波側であったときには、次回の周波数領域を今回の周波数領域よりも低周波側に切り替え、前回の周波数領域よりも今回の周波数領域の方が低周波側であったときには、次回の周波数領域を今回の周波数領域よりも高周波側に切り替えることを挙げることができる。また、ルールとして、例えば、低周波側の周波数領域から高周波側の周波数領域に順番に切り替えるルールを採用してもよい。

　・第２の実施形態において、第２の周波数領域Ｘ２の広さを、第１の周波数領域Ｘ１の広さと異ならせてもよい。例えば、第１の周波数領域Ｘ１の変動中心周波数Ｙｓ１での規定中心音圧レベルＲＳＰＬｓを基に第１の周波数領域Ｘ１の広さを設定し、第２の周波数領域Ｘ２の変動中心周波数Ｙｓ２での規定中心音圧レベルＲＳＰＬｓを基に第２の周波数領域Ｘ２の広さを設定するようにしてもよい。この場合、変動中心周波数Ｙｓ１での規定中心音圧レベルＲＳＰＬｓが変動中心周波数Ｙｓ２での規定中心音圧レベルＲＳＰＬｓと相違している場合、第２の周波数領域Ｘ２の広さが第１の周波数領域Ｘ１の広さと相違することとなる。

　この構成によれば、規定音圧レベルＲＳＰＬが低い範囲に設定された周波数領域の広さは、規定音圧レベルＲＳＰＬが高い範囲に設定された周波数領域の広さよりも広くなる。そのため、規定音圧レベルＲＳＰＬが低い範囲に設定された周波数領域内で駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させる場合であっても、周波数領域が比較的広いため、電磁弁６２，６４，６５の駆動に起因するノイズを車両の乗員に聞き取らせにくくすることが可能となる。

　・第２の実施形態において、第１の周波数領域Ｘ１の変動下限周波数Ｙｄｌ１が第２の周波数領域Ｘ２の変動上限周波数Ｙｕｌ２と一致していてもよい。
　・第２の実施形態において、複数の周波数領域Ｘのうち、一の周波数領域Ｘの少なくとも一部分が他の周波数領域と重複していてもよい。例えば、第１の周波数領域Ｘ１の変動下限周波数Ｙｄｌ１が、第２の周波数領域Ｘ２の変動上限周波数Ｙｕｌ２よりも低く、且つ、第１の周波数領域Ｘ１の変動下限周波数Ｙｄｌ１が、第２の周波数領域Ｘ２の変動下限周波数Ｙｄｌ２よりも高くてもよい。

　また、図１０に示すように、第１の周波数領域Ｘ１の変動下限周波数Ｙｄｌ１が、第２の周波数領域Ｘ２の変動下限周波数Ｙｄｌ２よりも低く、且つ、第１の周波数領域Ｘ１の変動上限周波数Ｙｕｌ１が、第２の周波数領域Ｘ２の変動上限周波数Ｙｕｌ２よりも高くてもよい。この場合、第１の周波数領域Ｘ１を、変動中心周波数Ｙｓ１が第２の周波数領域Ｘ２の変動中心周波数Ｙｓ２と同じとなるように設定してもよいし、変動中心周波数Ｙｓ１が変動中心周波数Ｙｓ２と異なるように設定してもよい。

　このように第２の周波数領域Ｘ２内に第１の周波数領域Ｘ１が含まれている場合、制動アクチュエータ６０の作動音以外の他の音（例えば、車両走行時に発生する走行音）が発生しているときには、第１の周波数領域Ｘ１を選択し、第１の周波数領域Ｘ１内で駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させるようにしてもよい。一方、他の音が発生していないとき（例えば、車両が停止して走行音が発生していないとき）には、第２の周波数領域Ｘ２を選択し、第２の周波数領域Ｘ２内で駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させるようにしてもよい。

　・第２の実施形態において、複数の周波数領域Ｘのうち、一の周波数領域Ｘは、駆動信号ＤＳＶの周波数を固定するための領域であってもよい。すなわち、図１１に示す例では、第１の周波数領域Ｘ１が選択されている場合には、第１の周波数領域Ｘ１内で駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させることができるのに対し、第２の周波数領域Ｘ２が選択されている場合には、第２の周波数領域Ｘ２の変動中心周波数Ｙｓ２で駆動信号ＤＳＶの周波数が保持されることとなる。

　なお、図１１に示す例を採用する場合、所定の選択条件が成立しているときには、第２の周波数領域Ｘ２を選択して駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させないようにする一方、選択条件が成立していないときには、第１の周波数領域Ｘ１を選択して駆動信号ＤＳＶの周波数を第１の周波数領域Ｘ１内で変動させるようにしてもよい。すなわち、弁制御部１４０が実施する制御モードとして、第１の周波数領域Ｘ１内で駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させる変動モードと、第１の周波数領域Ｘ１外の一の周波数で駆動信号ＤＳＶの周波数を固定させる固定モードとを選択可能としてもよい。

　・上記第２の実施形態では、切替周期毎に周波数領域Ｘを切り替えるようにしている。しかし、これに限らず、車両の走行状態の変化（例えば、走行中から停車中への変化）及び車両の車体速度の変化などをトリガとして周波数領域Ｘを切り替えるようにしてもよい。

　・上記第２の実施形態において、起動時周波数を先に決定し、同起動時周波数を基に第１の周波数領域Ｘ１を設定するようにしてもよい。このように第１の周波数領域Ｘ１が設定される場合、同第１の周波数領域Ｘ１を基に第２の周波数領域Ｘ２が設定されることとなる。

　・上記第１の実施形態では、起動時周波数が先に決定され、同起動時周波数を基に周波数領域Ｘが設定されるようになっている。しかし、これに限らず、例えば予め設定されている周波数領域Ｘ内の周波数を、起動時周波数として選択するようにしてもよい。

　・電磁弁６２，６４，６５を駆動させているときにノイズの音圧レベルが規定音圧レベルＲＳＰＬを上回らないように周波数領域Ｘの広さが設定されている場合、時間マスキングによる作用を考慮せずに規定時間ＴＭ１を設定するようにしてもよい。

　・電磁弁６２，６４，６５を駆動させているときにノイズの音圧レベルが規定音圧レベルＲＳＰＬを上回らない場合、周波数領域Ｘの広さを、変動中心周波数Ｙｓと等しい周波数に対応するノイズによるスペクトルマスキングの作用を考慮せずに設定するようにしてもよい。

　・電磁弁６２，６４，６５を駆動させているときにノイズの音圧レベルが規定音圧レベルＲＳＰＬを上回らないようにするためには、図１２に示すマップを用いて駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させるようにしてもよい。図１２では、周波数と頻度Ｎとの関係を表すマップが実線で示されており、最小可聴域の曲線Ｌｍｉｎが破線で示されている。図１２に示すマップでは、周波数領域Ｘの中で、最小可聴域の曲線Ｌｍｉｎで表される規定音圧レベルＲＳＰＬが低い周波数の頻度Ｎが低く、規定音圧レベルＲＳＰＬが高い周波数の頻度Ｎが低い。このようなマップを用いて駆動信号ＤＳＶの周波数を変動させることにより、規定音圧レベルＲＳＰＬの低い周波数に対応するノイズの音圧レベルが高くなりにくくなる。そのため、電磁弁６２，６４，６５の駆動に起因するノイズの音圧レベルを規定音圧レベルＲＳＰＬ未満とすることが可能となる。

　・上記の制動アクチュエータ６０では、ＰＷＭ制御によって電動モータ６７が駆動される。そのため、電動モータ６７を駆動させる場合であっても、電動モータ６７に入力する駆動信号ＤＳＶの周波数を、最小可聴域の曲線Ｌｍｉｎに基づいて設定されている周波数領域内で変動させるようにしてもよい。この場合、モータ制御部１１０が、「対象制御部」の一例として機能することとなる。

Claims

　車両に対する制動力を調整する車両の制動装置であって、
　電動式の制御対象と、パルス幅制御によって前記制御対象を駆動させる対象制御部と、を備え、
　前記対象制御部は、前記制御対象に駆動信号を入力して同制御対象を駆動させているときに、周波数領域内で前記駆動信号の周波数を変動させるようになっており、
　前記周波数領域の広さは、等ラウドネス曲線のうちの最小可聴域の曲線に基づいて設定されている
　車両の制動装置。
　前記周波数領域の中心となる周波数を変動中心周波数とした場合、
　前記周波数領域は、前記変動中心周波数の臨界帯域を基に、前記変動中心周波数と等しい周波数の前記駆動信号が前記制御対象に入力されるときに同制御対象から発生するノイズによるスペクトルマスキングの作用を受けることができるように設定されている
　請求項１に記載の車両の制動装置。
　前記対象制御部は、前記制御対象に前記駆動信号を入力して同制御対象を駆動させているときに、前記周波数領域内で前記変動中心周波数から離れている周波数の前記駆動信号が前記制御対象に入力される頻度を、前記周波数領域内で前記変動中心周波数に近い周波数の前記駆動信号が前記制御対象に入力される頻度よりも低くする
　請求項２に記載の車両の制動装置。
　前記対象制御部は、前記制御対象に前記駆動信号を入力して同制御対象を駆動させているときに、前記周波数領域内で同駆動信号の周波数を規定時間毎に変更するようになっており、
　前記規定時間は、前記駆動信号の周波数が変更される前で前記制御対象から発生するノイズによる時間マスキングの作用を受けることができるように設定されている
　請求項１～請求項３のうち何れか一項に記載の車両の制動装置。
　前記対象制御部は、
　前記制御対象に前記駆動信号を入力して同制御対象を駆動させている場合、
　前記周波数領域内において前記変動中心周波数よりも低い周波数の前記駆動信号を前記制御対象に入力していたときには、前記駆動信号の周波数を、前記変動中心周波数と等しい周波数、又は、前記周波数領域内において前記変動中心周波数よりも高い周波数に変更する一方、
　前記周波数領域内において前記変動中心周波数よりも高い周波数の前記駆動信号を前記制御対象に入力していたときには、前記駆動信号の周波数を、前記変動中心周波数と等しい周波数、又は、前記周波数領域内において前記変動中心周波数よりも低い周波数に変更する
　請求項２又は請求項３に記載の車両の制動装置。
　前記周波数領域を切替周期毎に切り替える領域切替部を備え、
　前記領域切替部は、
　前回の前記周波数領域よりも今回の前記周波数領域の方が高周波側であったときには、次回の前記周波数領域を前記今回の周波数領域よりも低周波側に切り替える一方、
　前記前回の周波数領域よりも前記今回の周波数領域の方が低周波側であったときには、前記次回の周波数領域を前記今回の周波数領域よりも高周波側に切り替える
　請求項１～請求項５のうち何れか一項に記載の車両の制動装置。
　前記周波数領域の中心となる周波数を変動中心周波数とし、前記最小可聴域の曲線で表される音圧レベルのうち、前記変動中心周波数に対応する音圧レベルを規定中心音圧レベルとした場合、
　前記規定中心音圧レベルが低い前記周波数領域の広さは、前記規定中心音圧レベルが高い前記周波数領域の広さよりも広い
　請求項６に記載の車両の制動装置。