JP2025020939A - 制動システム及びブレーキ配管の設計方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動モータのモータ回転数を変更しなくても、ブレーキ配管内を流れるブレーキ液の脈動に起因する振動が車両の車体に伝わることを抑制できるようにすること。
【解決手段】制動システムは、制動アクチュエータ40と摩擦ブレーキ30とを繋ぐブレーキ配管50を備えている。ブレーキ配管50は、金属配管51とフレキシブルホース55と液量消費部57とを有している。金属配管51のうち、締結具15が取り付けられている部分を固定部52としたとき、金属配管51には複数の固定部52が設けられている。複数の固定部52の中の1つを基準固定部52Aとしたとき、ブレーキ配管50のうち、基準固定部52Aよりも摩擦ブレーキ30側の部分に液量消費部57が配置されている。
【選択図】図2
【解決手段】制動システムは、制動アクチュエータ40と摩擦ブレーキ30とを繋ぐブレーキ配管50を備えている。ブレーキ配管50は、金属配管51とフレキシブルホース55と液量消費部57とを有している。金属配管51のうち、締結具15が取り付けられている部分を固定部52としたとき、金属配管51には複数の固定部52が設けられている。複数の固定部52の中の1つを基準固定部52Aとしたとき、ブレーキ配管50のうち、基準固定部52Aよりも摩擦ブレーキ30側の部分に液量消費部57が配置されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、車両に搭載される制動システム、及び、当該制動システムが備えるブレーキ配管の設計方法に関する。
特許文献1は、電動モータを動力源とするポンプから吐出されたブレーキ液をホイールシリンダに配管を介して供給することにより、車輪に制動力を発生させる制動システムを開示している。当該制動システムが車両に搭載されている場合、配管は、締結具を介して車体に固定されている。配管のうち、締結具を介して車体に固定されている部分を、「固定部」という。
当該制動システムは、電動モータの回転数であるモータ回転数を制御するモータ制御部を備えている。モータ制御部は、配管内でポンプから離れる方向に進む入射波と配管内で入射波の進む方向とは反対方向に進む反射波とを合成した波である定在波の腹が、配管の上記固定部から離れるように、モータ回転数を調整する。
ポンプに対して要求されるブレーキ液の吐出圧、及び、電動モータに加わるトルクなどによって、モータ回転数を変更できる範囲が制限される。そのため、上記のシステムでは、このように制限された範囲内でしかモータ回転数を可変させることができない。その結果、上記のシステムでは、定在波の腹を上記固定部から十分に離間させることができない可能性がある。つまり、上記のシステムでは、配管内でのブレーキ液の脈動に起因する振動が車体に伝わることを十分に抑制できないおそれがある。
上記課題を解決するための制動システムは、車両に搭載されるシステムである。当該制動システムは、電動モータの駆動に応じてブレーキ液を吐出するポンプを有するアクチュエータと、ホイールシリンダを有するとともに、当該ホイールシリンダの液圧に応じた制動力を前記車両の車輪に発生させる摩擦ブレーキと、前記ポンプが吐出したブレーキ液を前記ホイールシリンダに供給する配管であって、前記アクチュエータと前記摩擦ブレーキとに接続されるブレーキ配管と、を備えている。前記ブレーキ配管は、前記アクチュエータに接続される金属製の金属配管と、前記摩擦ブレーキに接続されるとともに、前記金属配管内を流れたブレーキ液を前記ホイールシリンダに導くゴム製のフレキシブルホースと、単位長さあたりの容量が前記ブレーキ配管の単位長さあたりの容量よりも大きくなるように構成された液量消費部と、を有している。前記金属配管は、締結具を介して前記車両の車体に締結されている。前記金属配管のうち、前記締結具が取り付けられている部分を固定部としたとき、当該金属配管には複数の前記固定部が設けられている。前記複数の固定部の中の1つを基準固定部としたとき、前記ブレーキ配管のうち、前記基準固定部よりも前記摩擦ブレーキ側の部分に前記液量消費部が配置されている。
上記課題を解決するためのブレーキ配管の設計方法は、ブレーキ液を吐出するポンプを有するアクチュエータと、ホイールシリンダを有する摩擦ブレーキと、に接続されるブレーキ配管の設計方法である。前記ブレーキ配管は、前記アクチュエータに接続される金属製の金属配管と、前記摩擦ブレーキに接続されるとともに、前記金属配管内を流れたブレーキ液を前記ホイールシリンダに導くゴム製のフレキシブルホースと、を有するものである。前記金属配管が車両の車体に締結具を介して固定される場合、前記金属配管には、前記締結具が取り付けられている部分である複数の固定部が設けられるとともに、前記複数の固定部の中の1つを基準固定部としたとき、前記ブレーキ配管のうち、前記基準固定部よりも前記摩擦ブレーキ側の部分に、単位長さあたりの容量が前記ブレーキ配管の単位長さあたりの容量よりも大きい液量消費部が配置されるようになっている。前記ポンプから吐出されたブレーキ液が前記ブレーキ配管内を流れる場合には、前記ブレーキ配管内で前記ポンプから離れる方向に進む入射波と前記ブレーキ配管内で前記入射波の進む方向とは反対方向に進む反射波とを合成した波である定在波が発生するようになっている。当該ブレーキ配管の設計方法において、前記ポンプの吐出量が所定の吐出量範囲に収まる所定の制動制御が実行される際に、前記金属配管のうち、前記基準固定部を含む所定領域の範囲に前記定在波の節が位置するように、前記液量消費部の大きさ及び位置の少なくとも一方を設定する。
電動モータのモータ回転数を変更しなくても、ブレーキ配管内を流れるブレーキ液の脈動に起因する振動が車両の車体に伝わることを抑制できるようにすること。
以下、制動システム及びブレーキ配管の設計方法の一実施形態を図1及び図2に従って説明する。
図1は、複数の車輪11と、複数の車輪11に制動力を発生させる制動システム20とを搭載する車両10を図示している。
図1は、複数の車輪11と、複数の車輪11に制動力を発生させる制動システム20とを搭載する車両10を図示している。
<制動システム>
制動システム20は、制動操作部材21と、摩擦ブレーキ30と、制動アクチュエータ40と、ブレーキ配管50と、複数のセンサと、制動制御装置70とを備えている。制動操作部材21は、車両10を減速させる際に車両10の運転者が操作するものである。制動操作部材21の一例はブレーキペダルである。
制動システム20は、制動操作部材21と、摩擦ブレーキ30と、制動アクチュエータ40と、ブレーキ配管50と、複数のセンサと、制動制御装置70とを備えている。制動操作部材21は、車両10を減速させる際に車両10の運転者が操作するものである。制動操作部材21の一例はブレーキペダルである。
<摩擦ブレーキ>
複数の摩擦ブレーキ30は、対応する車輪11に制動力をそれぞれ発生させる。例えば、摩擦ブレーキ30は、ホイールシリンダ31と回転体32と摩擦部33とを有している。回転体32は車輪11と一体に回転する。そのため、摩擦部33を回転体32に押し付けることにより、車輪11で制動力が発生する。ホイールシリンダ31内の液圧を「WC圧」という。このとき、WC圧が高いほど、回転体32に摩擦部33を押し付ける力が大きくなる。そのため、摩擦ブレーキ30では、WC圧が高いほど大きい制動力が車輪11に発生する。
複数の摩擦ブレーキ30は、対応する車輪11に制動力をそれぞれ発生させる。例えば、摩擦ブレーキ30は、ホイールシリンダ31と回転体32と摩擦部33とを有している。回転体32は車輪11と一体に回転する。そのため、摩擦部33を回転体32に押し付けることにより、車輪11で制動力が発生する。ホイールシリンダ31内の液圧を「WC圧」という。このとき、WC圧が高いほど、回転体32に摩擦部33を押し付ける力が大きくなる。そのため、摩擦ブレーキ30では、WC圧が高いほど大きい制動力が車輪11に発生する。
<制動アクチュエータ>
制動アクチュエータ40は、電動モータ41と、ポンプ42と、液圧回路とを有している。ポンプ42の一例はギヤポンプである。電動モータ41はポンプ42の動力源である。ポンプ42は、電動モータ41の駆動に応じてブレーキ液を吐出する。液圧回路は、ポンプ42とブレーキ配管50とを繋ぐ。ポンプ42からブレーキ液が吐出されると、液圧回路を介してブレーキ配管50に供給される。ポンプ42から吐出されたブレーキ液がブレーキ配管50を介してホイールシリンダ31に供給されると、ホイールシリンダ31でWC圧が発生する。なお、制動アクチュエータ40は、複数のホイールシリンダ31のWC圧を個別に調整できるように構成されている。
制動アクチュエータ40は、電動モータ41と、ポンプ42と、液圧回路とを有している。ポンプ42の一例はギヤポンプである。電動モータ41はポンプ42の動力源である。ポンプ42は、電動モータ41の駆動に応じてブレーキ液を吐出する。液圧回路は、ポンプ42とブレーキ配管50とを繋ぐ。ポンプ42からブレーキ液が吐出されると、液圧回路を介してブレーキ配管50に供給される。ポンプ42から吐出されたブレーキ液がブレーキ配管50を介してホイールシリンダ31に供給されると、ホイールシリンダ31でWC圧が発生する。なお、制動アクチュエータ40は、複数のホイールシリンダ31のWC圧を個別に調整できるように構成されている。
ポンプ42及び電動モータ41の規格は、制動アクチュエータ40に求められる性能から決められる。例えば、ポンプ42のブレーキ液の吐出流量の最大値Qfmaxが「20cc/s」となるように、ポンプ42及び電動モータ41が設計されている。
<ブレーキ配管>
ブレーキ配管50は、ポンプ42から吐出されたブレーキ液をホイールシリンダ31に供給する。ブレーキ配管50の第1端は制動アクチュエータ40に接続される一方、ブレーキ配管50の第2端は摩擦ブレーキ30に接続される。なお、制動システム20は、複数の摩擦ブレーキ30の各々に対応する複数のブレーキ配管50を備えている。
ブレーキ配管50は、ポンプ42から吐出されたブレーキ液をホイールシリンダ31に供給する。ブレーキ配管50の第1端は制動アクチュエータ40に接続される一方、ブレーキ配管50の第2端は摩擦ブレーキ30に接続される。なお、制動システム20は、複数の摩擦ブレーキ30の各々に対応する複数のブレーキ配管50を備えている。
ブレーキ配管50は、金属材料で構成された金属配管51と、ゴム製のフレキシブルホース55とを有している。金属配管51は制動アクチュエータ40に接続される。フレキシブルホース55は、摩擦ブレーキ30に接続されるとともに、金属配管51内を流れたブレーキ液をホイールシリンダ31に導く。
制動システム20が車両10に搭載されている状態では、金属配管51は、締結具15を介して車両10の車体に固定される。金属配管51は、互いに異なる複数の位置で締結具15を介して車体に固定される。金属配管51のうち、締結具15が固定されている部分を「固定部52」とする。このとき、金属配管51には複数の固定部52が設けられる。
図1及び図2の(A)に示すように、ブレーキ配管50は、液量消費部57をさらに備えている。液量消費部57は、単位長さあたりの容量が金属配管51の単位長さあたりの容量よりも大きくなるように構成されている。例えば、液量消費部57の内径が、金属配管51の内径よりも大きい。本実施形態では、複数の固定部52の中で最も摩擦ブレーキ30の近くに位置する固定部52よりも摩擦ブレーキ30側の部分に液量消費部57が配置されている。なお、液量消費部57の詳細については後述する。
<複数のセンサ>
図1に示すように、複数のセンサは、検出結果に応じた検出信号を制動制御装置70に出力する。複数のセンサは、例えば、液圧センサ61と、外気温センサ62と、複数の車輪速センサ63とを含んでいる。例えば、液圧センサ61は、ポンプ42の作動によって液圧回路で発生する液圧を検出する。外気温センサ62は、車両10の周囲の温度である外気温を検出する。車輪速センサ63は、対応する車輪11の回転速度に応じた信号を出力する。
図1に示すように、複数のセンサは、検出結果に応じた検出信号を制動制御装置70に出力する。複数のセンサは、例えば、液圧センサ61と、外気温センサ62と、複数の車輪速センサ63とを含んでいる。例えば、液圧センサ61は、ポンプ42の作動によって液圧回路で発生する液圧を検出する。外気温センサ62は、車両10の周囲の温度である外気温を検出する。車輪速センサ63は、対応する車輪11の回転速度に応じた信号を出力する。
<制動制御装置>
制動制御装置70は処理回路71を備えている。処理回路71の一例は電子制御装置である。この場合、処理回路71は、CPU72とメモリ73とを有している。メモリ73は、CPU72によって実行される制御プログラムを記憶している。CPU72が当該制御プログラムを実行することにより、処理回路71は、制動アクチュエータ40を作動させる。つまり、処理回路71は、複数の車輪11に発生させる制動力を制御する。
制動制御装置70は処理回路71を備えている。処理回路71の一例は電子制御装置である。この場合、処理回路71は、CPU72とメモリ73とを有している。メモリ73は、CPU72によって実行される制御プログラムを記憶している。CPU72が当該制御プログラムを実行することにより、処理回路71は、制動アクチュエータ40を作動させる。つまり、処理回路71は、複数の車輪11に発生させる制動力を制御する。
<処理回路の機能構成>
メモリ73の制御プログラムをCPU72が実行することにより、処理回路71は複数の機能部として機能する。例えば、複数の機能部は、モータ制御部M11を含んでいる。
メモリ73の制御プログラムをCPU72が実行することにより、処理回路71は複数の機能部として機能する。例えば、複数の機能部は、モータ制御部M11を含んでいる。
モータ制御部M11は、電動モータ41の駆動を制御することによって、ポンプ42のブレーキ液の吐出圧を調整する。モータ制御部M11は、制動要求がある場合、モータ回転数の指令値であるモータ回転数指令値NmtTrに基づいて電動モータ41を駆動させる。なお、モータ回転数は、電動モータ41の回転子の回転速度である。
モータ回転数指令値NmtTrは、制動制御の種類によって変更される。緊急性が比較的低い制動制御を「所定の制動制御」と定義し、緊急性が比較的高い制動制御を「緊急制動制御」と定義する。所定の制動制御は、例えば、通常のサービスブレーキ及びACC時の制動制御を含む。ACCとは、「アダプティブ・クルーズ・コントロール」である。緊急制動制御は、例えば、アンチロックブレーキ制御及び衝突被害軽減ブレーキを含む。
所定の制動制御が実行される場合、モータ制御部M11は、ポンプ42のブレーキ液の吐出流量Qfが所定の吐出量範囲に収まるようなモータ回転数をモータ回転数指令値NmtTrとして設定する。所定の吐出量範囲の上限は、上記最大値Qfmaxよりも十分に小さい。例えば、所定の吐出量範囲の上限は、最大値Qfmaxの半分よりも小さい。好ましくは、所定の吐出量範囲の上限は、最大値Qfmaxの4分の1程度であることが好ましい。
一方、緊急制動制御が実行される場合、モータ制御部M11は、ポンプ42のブレーキ液の吐出流量Qfが所定の吐出量範囲の上限よりも大きくなるようなモータ回転数をモータ回転数指令値NmtTrとして設定する。
<ブレーキ配管の設計方法>
はじめに、図2の(A)及び(B)を参照し、ブレーキ配管50内で発生する定在波について説明する。定在波は、ポンプ42から吐出されたブレーキ液がブレーキ配管50内を流れる場合に発生する波である。詳しくは、定在波は、ブレーキ配管50内でポンプ42から離れる方向に進む入射波とブレーキ配管50内で入射波の進む方向とは反対方向に進む反射波とを合成した波である。図2の(B)には、上記所定の制動制御の実行によってポンプ42からブレーキ液が吐出されている場合の定在波の一例が図示されている。
はじめに、図2の(A)及び(B)を参照し、ブレーキ配管50内で発生する定在波について説明する。定在波は、ポンプ42から吐出されたブレーキ液がブレーキ配管50内を流れる場合に発生する波である。詳しくは、定在波は、ブレーキ配管50内でポンプ42から離れる方向に進む入射波とブレーキ配管50内で入射波の進む方向とは反対方向に進む反射波とを合成した波である。図2の(B)には、上記所定の制動制御の実行によってポンプ42からブレーキ液が吐出されている場合の定在波の一例が図示されている。
ポンプ42から吐出されたブレーキ液がブレーキ配管50内を流れている場合、ブレーキ配管50内では、ブレーキ液の脈動によって音波が発生する。音波の速さを音速としたとき、配管の硬度が高いほど音速が大きくなる。金属配管51の硬度はフレキシブルホース55の硬度よりも高い。そのため、金属配管51内での音速は、フレキシブルホース55内での音速よりも大きい。その結果、図2の(B)に示すように、金属配管51内では、フレキシブルホース55内と比較して定在波の波長が長い。
図2の(A)に示すように、金属配管51には複数の固定部52が設けられている。定在波の節X1が固定部52の近くに現れる場合、節X1が固定部52から離れた位置に現れる場合と比較し、ブレーキ配管50内を流れるブレーキ液の脈動に起因する振動が車体に伝わりにくい。反対に、定在波の腹X2の位置が固定部52に近いほど、ブレーキ配管50内を流れるブレーキ液の脈動に起因する振動が車体に伝わりやすい。
制動システム20では、ブレーキ配管50に液量消費部57を設けている。液量消費部57をブレーキ配管50に設けることにより、定在波の波形を変えることができる。つまり、液量消費部57の大きさ及び設置位置を調整することにより、定在波の節X1が現れる位置を固定部52に近づけることができる。
そこで、本ブレーキ配管の設計方法では、以下に示すようにブレーキ配管50を設計する。
金属配管51に設けられる複数の固定部52の中の1つの固定部を「基準固定部52A」と定義する。例えば、定在波の腹X2が固定部52の位置に現れたときの車体振動の大きさを、固定部52毎に計測する。この際に車体振動が最も大きくなった固定部52を、基準固定部52Aとして設定することが好ましい。このように基準固定部52Aを決める場合、車種によっては、複数の固定部52の中で、最も摩擦ブレーキ30の近くに位置する固定部52が基準固定部52Aになることもあれば、最も制動アクチュエータ40の近くに位置する固定部52が基準固定部52Aになることもある。図2に示す例では、最も制動アクチュエータ40の近くに位置する固定部52が基準固定部52Aとして設定されている。
金属配管51に設けられる複数の固定部52の中の1つの固定部を「基準固定部52A」と定義する。例えば、定在波の腹X2が固定部52の位置に現れたときの車体振動の大きさを、固定部52毎に計測する。この際に車体振動が最も大きくなった固定部52を、基準固定部52Aとして設定することが好ましい。このように基準固定部52Aを決める場合、車種によっては、複数の固定部52の中で、最も摩擦ブレーキ30の近くに位置する固定部52が基準固定部52Aになることもあれば、最も制動アクチュエータ40の近くに位置する固定部52が基準固定部52Aになることもある。図2に示す例では、最も制動アクチュエータ40の近くに位置する固定部52が基準固定部52Aとして設定されている。
液量消費部57の大きさ及び設置位置は、以下の条件(A1)を満たすように設定される。
(A1)ポンプ42のブレーキ液の吐出流量Qfが所定の吐出量範囲に収まるように、電動モータ41が駆動される場合、金属配管51のうち、基準固定部52Aを含む所定領域51Aの範囲に定在波の節X1が現れる。
(A1)ポンプ42のブレーキ液の吐出流量Qfが所定の吐出量範囲に収まるように、電動モータ41が駆動される場合、金属配管51のうち、基準固定部52Aを含む所定領域51Aの範囲に定在波の節X1が現れる。
例えば、所定領域51Aの範囲は、次のように設定される。金属配管51内での定在波の波長を第1波長λ1とし、第1波長λ1の8分の1の長さを指定長さZ1とする。そして、基準固定部52Aよりも指定長さZ1だけ制動アクチュエータ40側の点を第1境界点Y1といい、基準固定部52Aよりも指定長さZ1だけ摩擦ブレーキ30側を第2境界点Y2という。このとき、金属配管51のうちの第1境界点Y1と第2境界点Y2との間の部分が所定領域51Aである。この場合、指定長さZ1は節と隣接する腹との中央点までの長さを表す。したがって、所定領域51A内に定在波の節X1が現れる場合、基準固定部52Aから定在波の節X1までの距離は、基準固定部52Aから定在波の腹X2までの距離以下となる。言い換えれば、所定領域51A内に定在波の節X1が現れる場合、基準固定部52Aから定在波の腹X2までの距離が基準固定部52Aから定在波の節X1までの距離よりも近くなることはない。
液量消費部57の大きさ及び設置位置は、以下の条件(A2)を満たすように設定されることが好ましい。
(A2)所定長さLが、以下の関係式(D1)を満たすこと。
(A2)所定長さLが、以下の関係式(D1)を満たすこと。
L=((1/2)×n±(1/8))・λ1 ・・・(D1)
所定長さLは、金属配管51のうち、液量消費部57よりも制動アクチュエータ40側において、液量消費部57に最も近くに位置する定在波の節X1から基準固定部52Aまでのブレーキ配管50の長さである。上記関係式(D1)において、第1波長λ1は金属配管51内での定在波の波長であり、「n」は0(零)以上の整数である。
所定長さLは、金属配管51のうち、液量消費部57よりも制動アクチュエータ40側において、液量消費部57に最も近くに位置する定在波の節X1から基準固定部52Aまでのブレーキ配管50の長さである。上記関係式(D1)において、第1波長λ1は金属配管51内での定在波の波長であり、「n」は0(零)以上の整数である。
ブレーキ配管50内を流れるブレーキ液の脈動の周波数を基準周波数F0とする。このとき、ブレーキ配管50の共振周波数と基準周波数F0とが一致する場合、ブレーキ液の脈動の振幅が大きくなる。言い換えると、ブレーキ配管50の共振周波数と基準周波数F0との乖離が大きいほど、ブレーキ配管50内でのブレーキ液の脈動の振幅が小さくなる。
ここで、液量消費部が設けられていないブレーキ配管を、比較ブレーキ配管という。ブレーキ配管50の容積は、液量消費部57を設けた分、比較ブレーキ配管の容積よりも大きい。ブレーキ配管の容積が大きいほど、ブレーキ配管の共振周波数は小さくなる。そのため、液量消費部57が設けられているブレーキ配管50の共振周波数は、比較ブレーキ配管の共振周波数よりも小さい。
そこで、液量消費部57の大きさは、以下の条件(B1)及び(B2)の何れをも満たすように設定することが好ましい。なお、ブレーキ配管50の共振周波数を第1共振周波数F1とする。比較ブレーキ配管の共振周波数を第2共振周波数F2とする。
(B1)第1偏差が第2偏差よりも大きいこと。第1偏差は、第1共振周波数F1と基準周波数F0との偏差である。第2偏差は、第2共振周波数F2と基準周波数F0との偏差である。
(B2)第1偏差と第2偏差との差分が所定値以上であること。
所定値は、第1偏差と第2偏差との乖離が十分に大きいか否かの判断基準である。第1偏差と第2偏差との差分が所定値未満である場合は、第1共振周波数F1と第2共振周波数F2との乖離があまり大きくないと見なせる。そのため、液量消費部57をブレーキ配管50に設けても、ブレーキ配管50内を流れるブレーキ液の脈動の振幅があまり小さくならない。
所定値は、第1偏差と第2偏差との乖離が十分に大きいか否かの判断基準である。第1偏差と第2偏差との差分が所定値未満である場合は、第1共振周波数F1と第2共振周波数F2との乖離があまり大きくないと見なせる。そのため、液量消費部57をブレーキ配管50に設けても、ブレーキ配管50内を流れるブレーキ液の脈動の振幅があまり小さくならない。
<本実施形態の作用及び効果>
(1)ブレーキ配管50のうち、基準固定部52Aよりも摩擦ブレーキ30側の部分に、液量消費部57が配置されている。そして、液量消費部57は、上記の条件(A1)を満たすことのできるように構成されている。その結果、基準固定部52Aの近くに定在波の節X1が位置するため、定在波の腹X2を基準固定部52Aから離間させることができる。したがって、制動システム20は、ポンプ42のブレーキ液の吐出流量が所定の吐出量範囲に収まっている場合には、ブレーキ配管50内を流れるブレーキ液の脈動に起因する振動が車体に伝わることを抑制できる。
(1)ブレーキ配管50のうち、基準固定部52Aよりも摩擦ブレーキ30側の部分に、液量消費部57が配置されている。そして、液量消費部57は、上記の条件(A1)を満たすことのできるように構成されている。その結果、基準固定部52Aの近くに定在波の節X1が位置するため、定在波の腹X2を基準固定部52Aから離間させることができる。したがって、制動システム20は、ポンプ42のブレーキ液の吐出流量が所定の吐出量範囲に収まっている場合には、ブレーキ配管50内を流れるブレーキ液の脈動に起因する振動が車体に伝わることを抑制できる。
(2)液量消費部57は、上記の条件(A2)を満たすことのできるように構成されている。これにより、制動システム20は、ポンプ42のブレーキ液の吐出流量が所定の吐出量範囲に収まっている場合には、ブレーキ液の脈動に起因する振動が基準固定部52Aを介して車体に伝わることの抑制効果を高くできる。
(3)また、ブレーキ配管50に液量消費部57を設けることにより、ブレーキ配管50の容量が大きくなる分、ブレーキ配管50の共振周波数が小さくなる。詳しくは、液量消費部57をブレーキ配管50に設けることにより、制動システム20は、上記の条件(B1)及び(B2)の両者を満たすことができる。これにより、ブレーキ配管50を流れるブレーキ液の脈動の振幅が小さくなる。したがって、制動システム20は、ブレーキ液の脈動に起因する振動が固定部52を介して車体に伝わったとしても、その際の車体振動の振幅を小さくできる。
<変更例>
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・ブレーキ配管50に設ける液量消費部57は、上記条件(B1)を満たすことができるのであれば、上記条件(B2)を満たさなくてもよい。
・ブレーキ配管50に液量消費部57を設けることにより、上記条件(A1)を満たすことができるのであれば、上記条件(A2)を満たすことは必須ではない。
・ブレーキ配管50に液量消費部57を設けることにより、上記条件(A1)を満たすことができるのであれば、上記条件(A2)を満たすことは必須ではない。
・ブレーキ配管50には、図3の(A)に示すような液量消費部157を設けてもよい。液量消費部157の容積は、図2に示した液量消費部57の容積よりも小さい。液量消費部157をブレーキ配管50に設けることにより、ブレーキ配管50内には、図3の(B)に示すような定在波を発生させることが可能となる。すなわち、金属配管51内において定在波の振幅を極めて小さくすることができる。
・図2及び図3に示した例では、金属配管51のうち、最も摩擦ブレーキ30側に位置する固定部52と、フレキシブルホース55との接続点との間に、液量消費部57,157が配置されている。しかし、液量消費部57,157の配置位置は、これに限らない。例えば、金属配管51とフレキシブルホース55との間に、液量消費部57,157を配置してもよい。
・図1では、ブレーキ配管50を1つのみ図示しているが、実際には、制動システム20は複数のブレーキ配管50を備えている。制動アクチュエータ40から車輪11までの距離は、車輪11毎に異なるため、複数のブレーキ配管50の金属配管51の長さは互いに異なる。そのため、複数のブレーキ配管50に液量消費部を設ける場合、液量消費部の大きさ及び設置位置がブレーキ配管50毎に異なることもあり得る。
・上記実施形態では、定在波の腹X2が固定部52の位置に現れたときの車体振動の大きさを、固定部52毎に計測し、この際に車体振動が最も大きくなった固定部52を、基準固定部52Aとして設定していたが、これに限らない。例えば、定在波の節X1が固定部52の位置に現れたときの車体振動の大きさを、固定部52毎に計測し、この際に車体振動が最も小さくなった固定部52を、基準固定部52Aとして設定してもよい。また例えば、最も運転者の近くに位置する固定部52を、基準固定部52Aとして設定してもよい。
・上記実施形態では、定在波の節X1が現れる位置を固定部52に近づけるように、液量消費部57の大きさ及び設置位置を調整しているが、これに限らない。例えば、定在波の節X1が現れる位置をブレーキ配管50の屈曲部に近づけるように、液量消費部57の大きさ及び設置位置を調整してもよい。ブレーキ配管50の屈曲部が定在波の腹X2に位置するとブレーキ配管50の振動が大きくなり、ブレーキ配管50を固定する固定部52を介して大きくなったブレーキ配管50の振動が車体に伝達され車体振動が大きくなる。したがって、定在波の節X1が現れる位置をブレーキ配管50の屈曲部に近づけるように、液量消費部57の大きさ及び設置位置を調整することで、ポンプ42の作動に伴う車体振動が大きくなることを抑制できる。ここで、ブレーキ配管50に複数の屈曲部が設けられている場合、複数の屈曲部の中の1つを「基準屈曲部」としてもよい。例えば、複数の屈曲部の中で、最も基準固定部の近くに位置する屈曲部を基準屈曲部としてもよいし、隣接する固定部52との距離が最も遠くなる屈曲部を基準屈曲部としてもよい。そして、定在波の節X1が現れる位置を基準屈曲部に近づけるように、液量消費部57の大きさ及び設置位置を調整してもよい。
・処理回路71は、CPUとROMとを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。すなわち、処理回路71は、以下(a)、(b)及び(c)の何れかの構成であればよい。
(a)処理回路71は、コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備えている。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROMなどのメモリを含んでいる。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含んでいる。
(b)処理回路71は、各種処理を実行する一つ以上の専用のハードウェア回路を備えている。専用のハードウェア回路としては、例えば、特定用途向け集積回路、すなわちASIC又はFPGAを挙げることができる。なお、ASICは、「Application Specific Integrated Circuit」の略記であり、FPGAは、「Field Programmable Gate Array」の略記である。
(c)処理回路71は、各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうちの残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備えている。
10…車両
11…車輪
15…締結具
20…制動システム
30…摩擦ブレーキ
31…ホイールシリンダ
40…制動アクチュエータ(アクチュエータの一例)
41…電動モータ
42…ポンプ
50…ブレーキ配管
51…金属配管
51A…所定領域
52…固定部
52A…基準固定部
55…フレキシブルホース
57,157…液量消費部
70…制動制御装置
71…処理回路
11…車輪
15…締結具
20…制動システム
30…摩擦ブレーキ
31…ホイールシリンダ
40…制動アクチュエータ(アクチュエータの一例)
41…電動モータ
42…ポンプ
50…ブレーキ配管
51…金属配管
51A…所定領域
52…固定部
52A…基準固定部
55…フレキシブルホース
57,157…液量消費部
70…制動制御装置
71…処理回路
Claims (5)
- 車両に搭載される制動システムであって、
電動モータの駆動に応じてブレーキ液を吐出するポンプを有するアクチュエータと、
ホイールシリンダを有するとともに、当該ホイールシリンダの液圧に応じた制動力を前記車両の車輪に発生させる摩擦ブレーキと、
前記ポンプが吐出したブレーキ液を前記ホイールシリンダに供給する配管であって、前記アクチュエータと前記摩擦ブレーキとに接続されるブレーキ配管と、を備え、
前記ブレーキ配管は、前記アクチュエータに接続される金属製の金属配管と、前記摩擦ブレーキに接続されるとともに、前記金属配管内を流れたブレーキ液を前記ホイールシリンダに導くゴム製のフレキシブルホースと、単位長さあたりの容量が前記ブレーキ配管の単位長さあたりの容量よりも大きくなるように構成された液量消費部と、を有し、
前記金属配管は、締結具を介して前記車両の車体に締結されており、
前記金属配管のうち、前記締結具が取り付けられている部分を固定部としたとき、当該金属配管には複数の前記固定部が設けられており、
前記複数の固定部の中の1つを基準固定部としたとき、前記ブレーキ配管のうち、前記基準固定部よりも前記摩擦ブレーキ側の部分に前記液量消費部が配置されている
制動システム。 - 前記ポンプから吐出されたブレーキ液が前記ブレーキ配管内を流れる場合には、前記ブレーキ配管内で前記ポンプから離れる方向に進む入射波と前記ブレーキ配管内で前記入射波の進む方向とは反対方向に進む反射波とを合成した波である定在波が発生するようになっており、
前記ポンプの吐出量が所定の吐出量範囲に収まる制動制御を、所定の制動制御としたとき、
前記液量消費部は、前記所定の制動制御が実行されている場合、前記金属配管のうち、前記基準固定部を含む所定領域の範囲に前記定在波の節が位置するように構成されている
請求項1に記載の制動システム。 - 前記金属配管のうち、前記液量消費部よりも前記アクチュエータ側において、前記液量消費部に最も近くに位置する前記定在波の節から前記基準固定部までの前記ブレーキ配管の長さである所定長さをLとし、前記金属配管内での前記定在波の波長をλ1とし、nを0(零)以上の整数としたとき、
前記所定長さが、以下の関係式を満たす
L=((1/2)×n±(1/8))・λ1
請求項2に記載の制動システム。 - ブレーキ液を吐出するポンプを有するアクチュエータと、ホイールシリンダを有する摩擦ブレーキと、に接続されるブレーキ配管の設計方法であって、
前記ブレーキ配管は、前記アクチュエータに接続される金属製の金属配管と、前記摩擦ブレーキに接続されるとともに、前記金属配管内を流れたブレーキ液を前記ホイールシリンダに導くゴム製のフレキシブルホースと、を有するものであり、
前記金属配管が車両の車体に締結具を介して固定される場合、
前記金属配管には、前記締結具が取り付けられている部分である複数の固定部が設けられるとともに、
前記複数の固定部の中の1つを基準固定部としたとき、前記ブレーキ配管のうち、前記基準固定部よりも前記摩擦ブレーキ側の部分に、単位長さあたりの容量が前記ブレーキ配管の単位長さあたりの容量よりも大きい液量消費部が配置されるようになっており、
前記ポンプから吐出されたブレーキ液が前記ブレーキ配管内を流れる場合には、前記ブレーキ配管内で前記ポンプから離れる方向に進む入射波と前記ブレーキ配管内で前記入射波の進む方向とは反対方向に進む反射波とを合成した波である定在波が発生するようになっており、
前記ポンプの吐出量が所定の吐出量範囲に収まる所定の制動制御が実行される際に、前記金属配管のうち、前記基準固定部を含む所定領域の範囲に前記定在波の節が位置するように、前記液量消費部の大きさ及び位置の少なくとも一方を設定する
ブレーキ配管の設計方法。 - 前記所定の制動制御の実行によって前記ポンプからブレーキ液が吐出された場合に前記ブレーキ配管内を流れるブレーキ液の脈動の周波数を基準周波数とし、
前記ブレーキ配管の共振周波数を第1共振周波数とし、
前記液量消費部が設けられていないブレーキ配管の共振周波数を第2共振周波数としたとき、
前記第1共振周波数と前記基準周波数との偏差である第1偏差が、前記第2共振周波数と前記基準周波数との偏差である第2偏差よりも大きいこと、及び、
前記第1偏差と前記第2偏差との差分が所定値以上であること
の何れをも満たすように前記液量消費部の大きさを設定する
請求項4に記載のブレーキ配管の設計方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023124581A JP2025020939A (ja) | 2023-07-31 | 2023-07-31 | 制動システム及びブレーキ配管の設計方法 |
PCT/JP2024/023091 WO2025028089A1 (ja) | 2023-07-31 | 2024-06-26 | 制動システム及びブレーキ配管の設計方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023124581A JP2025020939A (ja) | 2023-07-31 | 2023-07-31 | 制動システム及びブレーキ配管の設計方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2025020939A true JP2025020939A (ja) | 2025-02-13 |
Family
ID=94394380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023124581A Pending JP2025020939A (ja) | 2023-07-31 | 2023-07-31 | 制動システム及びブレーキ配管の設計方法 |
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WO (1) | WO2025028089A1 (ja) |
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JPH0633871A (ja) * | 1992-07-14 | 1994-02-08 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型脈圧吸収装置 |
JP2021084445A (ja) * | 2019-11-25 | 2021-06-03 | 株式会社アドヴィックス | 液圧制御装置 |
CN213384212U (zh) * | 2020-08-28 | 2021-06-08 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 用于车辆的真空助力组件和车辆 |
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2023
- 2023-07-31 JP JP2023124581A patent/JP2025020939A/ja active Pending
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2024
- 2024-06-26 WO PCT/JP2024/023091 patent/WO2025028089A1/ja unknown
Also Published As
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