JP6591227B2 - 電動ブレーキシステム - Google Patents
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Description
電動ブレーキ装置の作動音は、近年求められるNVH( noise vibration harshness)(振動、騒音、乗り心地に関する総称)の改善のために、できるだけ低減することが望ましい。
ブレーキ操作手段8または前記車両1の安定走行の制御手段から出力される制動要求、および前記車両1の走行状況の情報とのいずれか一方または両方に基づき、前記ブレーキアクチュエータ4に要求される応答性を定められた規則に従って推定する応答要求判別手段14と、
この応答要求判別手段14により推定した応答性に従い、前記制御演算手段12が前記追従制御に用いる制御演算式を変更する制御切替手段15とを備えることを特徴とする。
なお、前記の「制御演算式を変更する」とは、この制御演算式に用いられているパラメータを変更する場合を含む。
そのため、電動ブレーキ装置3に必要とされる応答性に応じて応答性を切り替える制御を行うことができる。これにより、車両の運動に影響を及ぼすことなく、作動音改善、消費電力低減が可能となる。
なお、前記「ブレーキ操作手段」は、例えばブレーキペダルである。また、前記「車両の安定走行の制御手段」は、例えばABS(アンチロック制御システム)や、姿勢制御装置、衝突防止等である。また、「車両の走行状況の情報」は、走行速度や走行速度の変化率(加速度、減速度)、転舵角度または操舵角度等である。前記応答要求判別手段14が推定する応答性は、段階的な値であっても、連続的な値であっても良い。
例えば前記目標ブレーキ力ないし目標ブレーキ力に基づく制御目標値の変化度合が大きい場合、安全性や車両挙動等を向上させるため電動ブレーキ装置3 には前記制御目標値に追従可能な高い応答性が求められる。一方で、前記変化度合が小さい場合、電動ブレーキ装置3には応答性よりも操縦者に不快感を感じさせないための静粛な動作が求められる。したがって、前記応答要求判別手段14が、前記目標ブレーキ力、または前記目標ブレーキ力に基づいて決定される制御目標値に基づいてブレーキ力の応答性を決定する構成であると、車両の運動に影響を及ぼすことなく、作動音改善、消費電力低減が可能となる。なお、前記目標ブレーキ力に基づいて決定される制御目標値は、例えば電圧値、電流値、モータ回転位置、摩擦材操作手段33の進退位置等である。
このように、応答性につき複数の予測を行ってその予測結果を比較するようにした場合、望まれる静音性に応じたブレーキ応答性を、より一層適切に決定することができる。
車両の速度が速い場合や、車輪速が速い場合は、ブレーキ装置3以外の個所で、走行に伴って発生する音が大きい。また、このような場合、ブレーキ力の応答性については、できるだけ速いことが望まれる。そのため、車両の速度および車輪速の少なくとも一つ以上を含む情報に基づいて、前記応答要求判別手段14が応答性を決定するようにすることで、車両の運動に影響を及ぼすことなく、作動音改善、消費電力低減を、一層効果的に行うことができる。
操縦者の操作によらずブレーキ力によって車輪速を制御する車輪速制御手段を実行している状態では、アンチロック制御等の高速な応答性が求められ場合が一般的である。そのため、このような場合は、高速な応答性となる制御演算式を用いることが望ましい。
車両の速度が遅い場合は、ブレーキ動作が多少は遅れても実害が生じる場合は少なく、一方、静かな走行状態であるため、静音性が望まれる。そのため、前記応答要求判別手段14は、低速な応答性となる制御演算式に決定することが望ましい。
なお、前記所定値は、例えば停止と見做せる値であっても良い。
図3の例では、上位ECU6から制御演算手段12と制御切替手段15への指令を別々の接続で示しているが、例えばCAN等の通信プロトコルにおけるデータ内の所定区間に割り振るようにしても良く、その場合、単一の接続で実装できて好適と考えられる。
応答要求判別手段14は、前記目標ブレーキ力、または前記目標ブレーキ力に基づいて決定される制御目標値に基づいてブレーキ力の応答性を決定する構成であっても良い。
図5または図6の制御と併用してもよく、また図7〜図9の制御を任意に組み合わせて行うようにしても良い。
図5は、制動要求である目標ブレーキ力の変化度合から、応答要求を決定する例を示す。
ステップa.1 にて変化度合Frdを取得する。変化度合Frdは、目標ブレーキ力に基づいて決定される制御目標値目標値の一つであり、例えば目標ブレーキ力の微分値や、目標ブレーキ力の周波数等を用いることができる。
ステップa.2 で、現在の応答要求に応じた分岐先のフローへと進む。S0,S1,…は、複数定められた応答要求のレベルを示し、S0<S1<…の順に高速な要求であるものとする。
一般に、車両において最も高速な応答性が求められる状況は車輪速を制御する状況であり、例えばアンチロック制御においてブレーキの応答性は制動距離に大きく影響するため、図7の処理は安全性向上に有効と考えられる。
なお、上記図5、図6の処理によって、高速な目標ブレーキ力が入力されれば、応答要求は必然的に高速へと推移するが、図7の処理によってより確実に応答要求を高速にできるためことで、好適と考えられる。
一般に、車両が停止していれば高速なブレーキ 動作は必要ないと考えられる。また一方で、車両停止中はロードノイズ等が発生しないため、電動ブレーキ装置の作動音を極力低減する必要がある。そのため、図8の処理はNVHの改善に有効と考えられる。なお、車両停止であるか否かの判断(ステップd.1)は、概ね車速がゼロであることで停止と見做す処理とすると、車輪速センサや加速度センサへの精度要求を低下させることができて好適と考えられる。
一般に、ブレーキ力が小さい領域においては、各トルク伝達部への予圧が低いため歯車の歯打ち音などの電動ブレーキ作動音が発生し易く、静かな応答が求められる。また、一般に車速が低いほどロードノイズは減少する傾向にあるため、静かな応答が求められる。よって、図5やその他の制御例において、各閾値が大きいほど応答要求は低速へと遷移し易いため、図10に示すような要求ブレーキ力や車速の重み関数f1、f2を各閾値に乗算すると、上記の静かな作動が求められる要求に対して好適と考えられる。なお、応答性が低下することによって制動距離の増加等がデメリットとして発生するが、車速が低いほど、またブレーキ力が極めて低い領域であるほど、前記のデメリットの影響は小さくなるため、適切な設定によって運用すれば問題はないと考えられる。
このため、電動ブレーキ装置3に必要とされる応答性に応じてモデル用コントローラを切り替えることなどによって、車両の運動に影響を及ぼすことなく、作動音改善、消費電力低減が可能となる。
2…車輪
3…電動ブレーキ装置
4…ブレーキアクチュエータ
5…電動ブレーキ制御装置
6…上位ECU
7…目標ブレーキ力決定手段
8…ブレーキ操作手段
12…制御演算手段
14…応答要求判別手段
15…制御切替手段
17…車輪速制御手段
31…ブレーキロータ
32…摩擦材
33…摩擦材操作手段
34…電動モータ
37…センサ
Claims (3)
- ブレーキロータ、摩擦材、この摩擦材を前記ブレーキロータに押付ける摩擦材操作手段、および前記摩擦材操作手段を駆動する電動モータを有し、車両に設置されるブレーキアクチュエータと、前記電動モータを制御することにより前記ブレーキアクチュエータが発生するブレーキ力を目標ブレーキ力に追従制御する制御演算手段とを有する電動ブレーキ装置を複数台または一台備える電動ブレーキシステムにおいて、
ブレーキ操作手段または前記車両の安定走行の制御手段から出力される制動要求、および前記車両の走行状況の情報とのいずれか一方または両方に基づき、前記ブレーキアクチュエータに要求される応答性を定められた規則に従って推定する応答要求判別手段と、
この応答要求判別手段により推定した応答性に従い、前記制御演算手段が前記追従制御に用いる制御演算式を変更する制御切替手段とを備え、
前記応答要求判別手段が、前記制御切替手段によって切り替えられる複数の制御演算式を適用したときの前記ブレーキアクチュエータの応答を予測し、前記複数の予測結果を比較し、この予測結果の比較に基づいて前記ブレーキ力の応答性を決定することを特徴とする電動ブレーキシステム。 - 請求項1に記載の電動ブレーキシステムにおいて、前記応答要求判別手段が、前記目標ブレーキ力、または前記目標ブレーキ力に基づいて決定される制御目標値に基づいてブレーキ力の応答性を決定する構成である電動ブレーキシステム。
- 請求項1または請求項2に記載の電動ブレーキシステムにおいて、前記電動ブレーキシステムを搭載した車両の前記ブレーキ操作手段の操縦者の操作によらずにブレーキ力によって車輪速を制御する車輪速制御手段を有し、この車輪速制御手段による制御が実行されている状態において、前記応答要求判別手段が、高速な応答性となる所定の制御演算式に決定する電動ブレーキシステム。
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