JP2022504083A - 乗物のブレーキシステムを制御する方法とそのシステム - Google Patents

Abstract

乗物のブレーキシステムを制御する方法は、
乗物制御モジュールによってブレーキ要求を受けるステップ（５０１）と、
前記乗物制御モジュールによって、前記乗物を代表する第１の入力情報を受けるステップ（５０２）と、
前記第１の入力情報に基づいて、前記乗物制御モジュールによって、第1の中間情報を求めるステップ（５０３）と、
前記第１の入力情報に基づいて又前記ブレーキ要求に基づいて、前記乗物制御モジュールによって、基準力値を求めるステップ（５０４）と、
乗物の角部に動作上関連付けられた第１の複数の検出装置によって、前記乗物の前記角部における前記ブレーキシステムを示す第２の入力情報を検出するステップ（５０５）と、
前記第１の中間情報と前記第２の入力情報に基づいて、力推定及び有効化モジュールによって、推定された力値を求めるステップ（５０６）と、
前記推定及び有効化モジュールによって、制御量を求めるステップ（５０７）と、
前記制御量に基づいて又前記基準力値に基づいて、ブレーキ制御モジュールによって、前記ブレーキシステムの前記ブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータの制御信号を求めるステップ（５０８）と、
前記ブレーキ制御モジュールによって、前記制御信号を前記電気機械式アクチュエータに提供するステップ（５０９）を有する。

Description

本発明は、乗物のブレーキシステムに関する。本発明は特に、乗物のブレーキシステムを制御する方法とそのシステムに関する。

最近の乗物、例えば乗用車は、その多くにブレーキ・バイ・ワイヤ（ＢＢＷ）技術を用いた電子ブレーキシステムが設けられるようになっている。

ＢＢＷブレーキシステムでは、典型的には、それぞれのブレーキディスクの一対のブレーキパッドに加えられる力を検出する力センサが設けられている。

確かに、ブレーキの際中、その力を知ることが重要である。その力は、力センサによって検出された力（ドライバ又は電子ドライバアシスタントシステムによって加えられた力）の値をブレーキングに必要な基準力値と比較することにより、典型的な閉ループ制御を備えたＢＢＷ電子ブレーキシステムによって変調されて、ブレーキ力が必要な基準力値に達することが補償される。

その比較は、ブレーキ要求の典型的な場面だけでなく、ＢＢＷ電子ブレーキシステムが、乗物に備え付けられているその他の電子システム［例えば、アンチロック・ブレーキング・システム（ＡＢＳ）又は電子安定制御システム（ＥＣＳ）］からの要求に応答しなければならない特定の場面や、乗物自体の低グリップ状態に応答しなければならない場面でも行われる。

ＢＢＷ電子ブレーキシステムが、要求される厳しい機能安全の要求に応答することで上述の制御を確保するためには、この種のシステムで使用される力センサは、極めて高度な性能と信頼レベルに達することを補償する特定の開発プロセスによらなければならない。

このような理由から、そのような力センサは極めて高価で、ブレーキシステム及び乗物の全体コストに明らかに影響を与える。

本発明の目的は、従来技術に関して説明した欠点を少なくとも部分的に解消し、出来るだけ低コストで極めて高度な性能と信頼性を補償する、乗物用ブレーキシステムを制御する方法を考案し提供することである。

この目的は、請求項１に係る方法によって達成される。

本発明はまた、乗物のブレーキシステムを制御する電子システムに関する。

好適な実施形態は従属請求項の主題である。

本発明に係る方法とシステムの特徴と利点は、非限定的な実施例である以下の好適な実施形態の説明から、添付図面を参照することにより、明らかである。

図１は、ブロック図によって、本発明の実施形態に係る乗物用ブレーキシステムを制御する電子システムを示す。 図２は、ブロック図によって、本発明の別の実施形態に係る乗物用ブレーキシステムを制御する電子システムを示す。 図３は、ブロック図によって、本発明の別の実施形態に係る乗物用ブレーキシステムを制御する電子システムを示す。 図４は、ブロック図によって、本発明の別の実施形態に係る乗物用ブレーキシステムを制御する電子システムを示す。 図５は、ブロック図によって、本発明の別の実施形態に係る乗物用ブレーキシステムを制御する電子システムを示す。 図６は、ブロック図によって、本発明の別の実施形態に係る乗物用ブレーキシステムを制御する電子システムを示す。 図７は、ブロック図によって、本発明の別の実施形態に係る乗物用ブレーキシステムを制御する電子システムを示す。 図８は、ブロック図によって、本発明の別の実施形態に係る乗物用ブレーキシステムを制御する電子システムを示す。

発明の詳細な説明

図１～４を参照すると、符号１００は、本発明に係る乗物のブレーキシステム（以下、「電子システム」又は単に「システム」という。）を制御する電子システムの全体を示す。

図面中の同一又は類似の要素は、同じ番号又はアルファベットの符号によって示す。

本説明上、「乗物」は、２輪、３輪、４輪又はそれ以上の車輪を有する商用のあらゆる乗物又はモータサイクルを意味する。

また、ブレーキシステムは、図面上示していないが、乗物の常用ブレーキング又は乗物のパーキングブレーキングを生み出すために寄与するすべての部品（機械的、電気的、電子的部品、及びブレーキ流体）の全体を意味する。

図１～４を参照すると、システム１００は乗物制御モジュール１０１を有する。

乗物制御モジュール１０１（例えば、ハードウェアモジュール又は主ハードフェアモジュールのソフトウェアロジック）は、目的とする処理の一つとして、ブレーキ要求ＲＦ（減速要求）を受けるように構成されている。

このようなブレーキ要求ＲＦは、乗物のドライバによって作動されるブレーキペダル（図示せず）から送られ、乗物制御モジュール１０１によって実行されるＥＢＤ（電子ブレーキ力分配）型のロジックによって処理される。または、ブレーキ要求ＲＦは、乗物の自動ドライバ支援ロジック、例えば、ＡＥＢ（自立型緊急ブレーキ）型（図示せず）のロジックから得られる。

乗物制御モジュール１０１はまた、乗物を代表する第１の入力情報１１を受信するように構成されている。

本説明上、「乗物を代表する第１入力情報Ｉ１」は、乗物（すなわち、乗物の前部角部又は後部角部）に搭載された検出装置（実際のセンサ又は仮想のセンサ）からの検出された又は推定された情報を意味する。検出装置は、必ずしも乗物のブレーキシステムに関連している必要はない。

乗物を代表する第１の入力情報Ｉ１の例は、
ブレーキ要求（ブレーキペダルの位置及び／又は圧力を意味する）、
乗物の角部で測定及び／又は推定された圧力／力、
乗物の動的変数（長軸方向の加速Ａｘ、横方向の加速Ａｙ、ヨーレート）、
車輪速度、
スリップを計算するために適したその他の推定値（例えば、ブレーキの状態、タイヤの状態、乗物の状態等）、である。

乗物制御モジュール１０１は、第１の入力情報Ｉ１に基づいて第１の中間情報Ｌ１’を決定するように構成されている。

第１の中間情報Ｉ１’は、第１の入力情報Ｉ１を数学的に処理した情報（例えば、派生物、フィルタリング［例えば、平均値、中央値、ＦＩＲフィルタ、ＩＩＲフィルタ等）］である。

さらに詳細に説明すると、第１中間情報Ｉ１’は、
フィルタリングされた及び／又は誘導された及び／又は処理された情報Ｉ１；
ブレーキング要求（ブレーキペダルの位置及び／又は圧力）に基づいて、乗物制御モジュール１０１（例えば、ＥＢＤを具備するモジュール）から得られる減速要求；
スリップ角度又は単にスリップ；
車輪の減速；
乗物の前車軸平均スリップ角と乗物の後車軸平均スリップ角との間の差；
乗物の前車軸スリップ角と同じ車軸の車輪の乗物の後車軸スリップ角；
乗物の状態推定値［質量、分配（すなわち、乗物の個々の車輪に作用するブレーキトルクのそれぞれの分散）、アクティブコントロール（例えば、ＥＢＤ又はＥＳＰ（電子安定プログラム）］である。

さらに、乗物制御モジュール１０１は、第１入力情報Ｉ１とブレーキ要求ＲＦに基づいて、基準力値ＦＳを決定するように構成されている。

基準力値ＦＳの計算例が、図６を参照して以下に示される。

図１～４に戻ると、システム１００はさらに、乗物の角部に動作上関連付けられた第１の複数の検出装置Ｐ１を有する。

前記第１の複数の検出装置Ｐ１は、乗物の角部におけるブレーキシステムを代表する第２の入力情報Ｉ２を検出するように構成されている。

本説明の目的上、「乗物の角部におけるブレーキ装置を代表する第２の入力情報Ｉ２」は、乗物の角部における情報を意味する。

さらに詳細に説明すると、実施形態において、第１の複数の検出装置は、物理的な第１の複数のセンサ又はスイッチＰ１’（例えば、位置センサ、電気的な電圧センサ、電気的な電流センサ、温度センサなど）である。

この場合、ブレーキシステムを代表する第２の入力情報Ｉ２は、例えば、
ブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータの位置、
ブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータの位置から算出される量（例えば、速度、加速度、又は加速度の派生値（加加速度））、
電気機械式アクチュエータを移動するためのモータの電圧／ＰＷＭ（パルス幅変調）及びその派生値（例えば、電圧ピーク、フィルタリングされた中位値、電流から導かれる電力等）、
電気モータによって誘導される電流及びその他の派生値（例えば、電流ピーク値、フィルタリングされた平均値、電圧から導かれる電力、消費推定値、及び誘導電力等）、及び
電気機械式アクチュエータ及び／又は電気モータの外部温度、である。

また、図示する別の実施形態において、第１の複数の検出装置は、第１の複数の物理センサＰ１’に加えて、複数の第２の力センサＰ１”又はスイッチを有し、これは例えばハードウェアで作られるか、又はソフトウェアロジックを実施することにより得られる。

そのような力センサ又はスイッチの例は、荷重スイッチ、電気機械式アクチュエータピストンのストロークの第１部分における限られた範囲を有する力センサ、電気機械式アクチュエータピストンによるギャップゾーン（無荷重位置）から荷重ゾーンまでのソフトウェアの推定器である。

その場合、ブレーキシステムを示す第２の入力情報Ｉ１は、例えば、電気機械式アクチュエータからの力ステップの開始を示す情報（すなわち、荷重ステップの開始を示す情報（例えばフラグ）を有する。この場合、電気機械式アクチュエータピストンは、力を加えは始め、無荷重位置からブレーキキャリパに荷重を加え始める位置まで移動する。

論理構造又はソフトウェア構造において、電気機械式アクチュエータによる力ステップの開始を示す情報は、複数の量、例えば速度、加速度、勾配、電流、位置、印可時間又はそれらの派生値をそれぞれの基準閾値と比較することによって、力センサ又はスイッチＰ１”によって求められる。

再び図１～４を参照すると、システム１００はさらに、力推定及び有効化モジュール１０２を有する。

力推定及び有効化モジュール１０２（例えば、ハードウェアモジュールのハードウェア又はソフトウェア）は、上述の第１の中間情報Ｉ１’と上述の入力情報Ｉ２に基づいて、推定された力ＳＴの値を求めるように構成されている。

推定力値ＳＴの計算例が、以下の本発明に係る方法の説明中に、提供される。

力推定及び有効化モジュール１０２はさらに、制御量ＧＣを求めるように構成されている。

有効力値ＶＤと制御量ＧＣの決定は、図１～４に示された複数の実施形態を参照して以下に説明する。

図１～４を参照すると、システム１００はさらに、ブレーキ制御モジュール１０３を有する。

ブレーキ制御モジュール１０３（例えば、メインハードウェアモジュールのハードウェアモジュールとソフトウェアロジック）は、制御量ＧＣと基準力値ＦＳに基づいて、システム１００の外側に符号Ａで示されているブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械的アクチュエータの制御信号ＳＣを求めるように構成されている。

制御信号ＳＣは、例えば、ブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥに供給される電流又は電圧（ＰＷＭ）の基準値（設定ポイント）である。

図７を参照して、制御信号ＳＣの計算例を以下に説明する。

図１～４を再び参照すると、ブレーキ制御モジュール１０３は、そのような制御信号ＳＣを電気機械式アクチュエータＡＥに提供するように構成される。

さらに詳細に説明すると、図１～４に示されているように、システム１００はさらに、電気機械式アクチュエータのための電子ドライブモジュールＤＲを有する。

ブレーキ制御モジュール１０３は、電子ドライブモジュールＤＲによって、電気機械式アクチュエータＡＥに制御信号ＳＣを提供するように構成されている。

ドライブモジュールＤＲは、制御信号ＳＣ、そしてブレーキング要求レベル（ＰＷＭ／パーセンテージ）を受けるように構成されており、これにより、電気機械式アクチュエータＡＥに提供されるドライブ信号ＳＣ’（例えば、電気機械式アクチュエータＡＥを動かすために電気モータに提供される電流ドライブ）を生成する。

図１を参照すると、実施形態において、力推定及び有効化モジュール１０２は、第１の力推定サブモジュール１０４を有する。

第１の力推定サブモジュール１０４は、例えばメインハードウェアモジュール内のハードウェアモジュール又はソフトウェアロジックで、上述の第１の中間情報Ｉ１’と上述の入力情報Ｉ２に基づいて、推定力ＳＴの値を求めるように構成されている。

上述のように、推定力値の計算例は、本発明に係る方法の説明の中で以下に説明する。

図１の実施形態によれば、第１の力推定モジュール１０４は、推定された力値ＳＴに基づいて制御量ＧＣを求めるように構成されている。

第１の実施形態によれば、図１及び先の実施形態と組み合わせて示されるように、乗物制御モジュール１０１は、第１の入力情報Ｉ１に基づいて、またブレーキ要求ＲＦに基づいて、求めた基準力値ＦＳを第１の力推定サブモジュール１０４に直接提供するように構成されている。

この実施形態において、制御ブレーキング制御モジュール１０３は、制御量ＧＣに基づいて、また基準力値ＦＳに基づいて、ブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥの制御信号ＳＣを求めるように構成されている。

本実施形態において、有効化された力値を示す制御量は、電気機械式アクチュエータＡＥを制御するための十分にロバストな力レベルを確保するために、第１の力推定モジュールによって有効化された推定力値である。そのような推定力値は、別のセンサ及び／又は動的な乗物の応答から得られるフィードバックによって有効化される。

実施形態によれば、図１に示すように、また先の実施形態と組み合わせて示されるように、第１の力推定サブモジュール１０４は、乗物に設けられた乗物故障診断及び安全モジュールに推定力値を提供するように構成されている。

乗物故障診断及び安全モジュールＤＳ（例えば、メインハードウェアモジュール内のハードウェアモジュール又はソフトウェアロジックモジュール）は、図１におけるシステム１００の外側に図示されている。

別の実施形態によれば、図２に示すように、また図１を参照して説明した先の実施形態の代替案として、力推定及び有効化モジュール１０２は、第１の力推定サブモジュール１０４と第２の力有効化サブモジュール１０５を有する。

第１の力推定サブモジュール１０４は、上述の第１の中間情報Ｉ１’と上述の第２の入力情報Ｉ２に基づいて、推定力値ＳＴを求めるように構成されている。

本実施形態において、システム１００はさらに、第２の力有効化サブモジュール１０５に動作上接続された少なくとも一つの力センサＳＦを有する。

上述の少なくとも一つの力センサＳＦは、低ＡＳＩＬ（自動車安全完全性レベル）を有し、そのために低コストである。

上述の少なくとも一つの力センサＳＦの例は、ひずみゲージ、ピエゾ、磁気弾性のように、ＱＭ（品質管理）又はＡ～ＣのＡＳＩＬ（自動車安全完全性レベル）の可変ロバスト性を有する力センサである。

上述の少なくとも一つの力センサＳＦは、電気機械式アクチュエータＡＥによってブレーキシステムのブレーキキャリパに加えられる力値ＦＭを検出するように構成されている。

第２の力有効化サブモジュール１０５（例えば、メインハードウェアモジュールのハードウェアモジュール又はソフトウェアロジック）は、推定力値ＳＴに基づいて、また電気機械式アクチュエータＡＥによってブレーキシステムのブレーキキャリパに加えられる検出力値ＦＭに基づいて、制御量ＧＣを求めるように構成されている。

第１の力推定モジュール１０４は、上述の少なくとも一つの力センサＳＦによって提供される情報を用いることなく（すなわち、検出された力値ＦＭを用いることなく）、推定力値ＳＴを求めるように構成されている。

代わりに、推定力値ＳＴが、少なくとも一つの力センサＳＦからの検出力値ＦＭを有効化するために、第２の力有効化モジュール１０５によって使用される。

このように、図２の実施形態に係る巣ステムによれば、冗長的な力情報を有することにより、上述のように、低ＡＳＩＬ型安全レベル及び低コストの少なくとも一つの力センサＳＦの安全レベル要求を下げることができる。

実施形態に係る第２の力有効化サブモジュール１０５は、推定された力値ＳＴと少なくとも一つの力センサＳＦで検出された力値ＦＭとを比較し、また、承諾閾値に基づいて行われた比較の結果から、少なくとも一つの力センサＳＦによって検出された力値ＦＭが推定力値ＳＴに関してどれだけ正確であるかを求め、また、その結果、二つの値の数学的処理（例えば、単なる平均、加重平均、又はその他のフィルタリング）を実行するように、構成されている。

図２の実施形態のシステムによれば、少なくとも一つの力センサＦＳが故障又は誤作動を生じた場合にもまた、有効力値ＶＤを求めることが可能であることが好ましい。

図２に示すように、また、図２を参照した上述の実施形態と組み合わせて、乗物制御モジュール１０１はさらに、第１の入力情報Ｉ１に基づいて又ブレーキ要求ＲＦに基づいて、基準力値ＦＳを第１の力推定サブモジュール１０４に直接提供するように構成される。

また、本実施形態において、ブレーキ制御モジュール１０３は、制御量ＧＣに基づいて及び求めた基準力値ＦＳに基づいて、ブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥの制御信号ＳＣを求めるように構成される。

本実施形態において、制御量ＧＣは、有効力値ＶＤである。

実施形態によれば、図２に示すように、また図２を参照して説明した実施形態と組み合わせて、第２の力有効化サブモジュール１０５は、乗物に装備された乗物故障診断及び安全モジュールＤＳに有効力値ＶＤを提供するように構成される。

乗物故障診断及び安全モジュールＤＳ（例えば、メインハードウェアモジュールにおけるハードウェアモジュール又はソフトウェア論理モジュール）は、図２におけるシステム１００の外側に図示される。

実施形態によれば、図３に示すように、また力推定及び有効化モジュール１０２が第１の力推定サブモジュール１０４を有する上述の実施形態と組み合わせて、乗物制御モジュール１０１は、第１の入力情報Ｉ１に基づいて、また、ブレーキ要求ＲＦに基づいて求められた基準力値ＦＳを、第１の力推定サブモジュール１０４に直接提供するように構成される。

この実施形態において、第１の力推定サブモジュール１０４は、求めた基準力値ＦＳに基づいて、制御量ＧＣを求めるように構成される。

本実施形態において、有効力値ＶＤは、推定力値ＳＴである。

さらに、本実施形態ではまた、制御量ＧＣは、基準力値に対応する、ブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥの位置値である。

本実施形態において、制御ブレーキ用制御モジュール１０３は、制御量ＧＣに基づいて、ブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥの制御信号ＳＣを求めるように構成される。

実施形態によれば、図３に示すように、又、図３を参照して上述した実施形態と組み合わせて、第１の力推定サブモジュール１０４は、乗物に装備された乗物故障診断及び安全モジュールＤＳに対して、推定力値ＳＴを提供するように構成される。

乗物故障診断及び安全モジュールＤＳ（例えば、メインハードウェアモジュールにおけるハードウェアモジュール又はソフトウェア論理モジュール）は、図３においてシステム１００の外側に図示されている。

更なる実施形態によれば、図４に示すように、また、力推定及び有効化モジュール１０２が第１の力推定サブモジュール１０４と第２の力有効化サブモジュール１０５を備えた上述の実施形態を組み合わせて、乗物制御モジュール１０１は、第１の入力情報Ｉ１に基づいて又ブレーキ要求ＲＦに基づいて求められた基準力値ＦＳを、第１の力推定サブモジュール１０４に対して直接提供するように構成される。

本実施形態において、第１の力推定サブモジュール１０４は、推定された力値ＳＴと求められた基準力値ＦＳに基づいて、制御量ＧＣを求めるように構成されている。

本実施形態において、制御量ＧＣは、求めた基準力値ＦＳに対するブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥの位置値である。

本実施形態において、システム１００はさらに、第２の力有効化サブモジュール１０５に動作上接続された少なくとも一つの力センサＳＦを有する。

少なくとも一つの力センサＳＦは、低ＡＳＩＬ（自動車安全完全性レベル）を有し、したがって低コストである。

上述の少なくとも一つの力センサＳＦの例は、ひずみゲージ、ピエゾ、磁気弾性のように、ＱＭ（品質管理）又はＡ～ＣのＡＳＩＬ（自動車安全完全性レベル）の可変ロバスト性を有する力センサである。

上述の少なくとも一つの力センサＳＦは、電気機械式アクチュエータＡＥによって、ブレーキシステムのブレーキキャリパに加えられる力値ＦＭを検出するように構成されている。

本実施形態において、第２の力有効化サブモジュール１０５は、電気機械式アクチュエータＡＥによってブレーキシステムのブレーキキャリパに加えられる検出力値ＦＭの推定力値ＳＴに基づいて、有効化された力値ＶＤを求めるように構成されている。

この構造の利点は、図３の実施形態を参照して上述した実施形態に完全に類似している。

実施形態によれば、図４に示すように、また、図４を参照して説明した実施形態との組み合わせにおいて、第２の力推定サブモジュール１０５は、乗物が装備されている乗物故障診断及び安全モジュールＤＳに、有効力値ＶＤを提供するように構成されている。

乗物故障診断及び安全モジュールＤＳ（例えば、メインハードウェアモジュールにおけるハードウェアモジュール又はソフトウェア論理モジュールは、図４においてシステム１００の外側に図示されている。

上述のように、上述の各モジュールは、例えば、メインハードウェアモジュールにおけるハードウェアモジュール又はソフトウェア論理モジュールであってもよいし、異なるハードウェア及び／又は論理アーキテクチャに従って構成してもよい。

図２を参照して説明した実施形態の場合、第１の実施例のアーキテクチャは、乗物の後部車軸のマスタユニットとして構成される第１の電子制御ユニットＥＣＵ１と、該第１の電子制御ユニットＥＣ１に動作上接続され、乗物の前部車軸のスレーブユニットとして構成される第２の電子制御ユニットＥＣ２を有する。

この第１の実施例のアーキテクチャによれば、第１の電子制御ユニットＥＣ１は、
乗物制御モジュールと、
故障診断及び安全モジュールと、
後部右角部に設けられた第１の複数の検出装置（物理センサ又は
スイッチと、力センサ又はスイッチ）、力推定モジュール、ブレーキ制御モジュール、及びブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータのためのドライブモジュールと、
後部左角部に設けられた第１の複数の検出装置（物理センサ又は
スイッチと、力センサ又はスイッチ）、力推定モジュール、ブレーキ制御モジュール、及びブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータのためのドライブモジュールを備える。

再び、第１の複数のアーキテクチャによれば、第２の電子制御ユニットＥＣ２は、
前部右角部に設けられた第１の複数の検出装置（物理センサ又は
スイッチと、力センサ又はスイッチ）、力推定モジュール、ブレーキ制御モジュール、及びブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータのためのドライブモジュールと、
前部左角部に設けられた第１の複数の検出装置（物理センサ又は
スイッチと、力センサ又はスイッチ）、力推定モジュール、ブレーキ制御モジュール、及びブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータのためのドライブモジュールを備える。

再び、図２を参照して説明した実施形態の場合、第２の実施例のアーキテクチャは、
マスタユニットして構成された第１の電子制御ユニットＥＣＵ１と、
前記第１の電子制御ユニットＥＣＵ１に動作上接続され、乗物の前部左角部のスレーブユニットとして構成された第２の電子制御ユニットＥＣＵ２と、
前記第１の電子制御ユニットＥＣＵ１に動作上接続され、乗物の前部右角部のスレーブユニットとして構成された第３の電子制御ユニットＥＣＵ３と、
前記第１の電子制御ユニットＥＣＵ１に動作上接続され、乗物の後部左角部のスレーブユニットとして構成された第４の電子制御ユニットＥＣＵ４と、
前記第１の電子制御ユニットＥＣＵ１に動作上接続され、乗物の後部左角部のスレーブユニットとして構成された第５の電子制御ユニットＥＣＵ５を備えている。

第２の実施例のアーキテクチャによれば、第１の電子制御ユニットＥＣ１は、乗物制御モジュールと、故障診断及び安全モジュールを有する。

再び、第２の実施例のアーキテクチャによれば、
第２の電子制御ユニットＥＣ２は、
前部左角部に設けられた第１の複数の検出装置（物理センサ又は
スイッチと、力センサ又はスイッチ）、力推定モジュール、ブレーキ制御モジュール、及びブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータのためのドライブモジュールを有し、
第３の電子制御ユニットＥＣ３は、
前部右角部に設けられた第１の複数の検出装置（物理センサ又は
スイッチと、力センサ又はスイッチ）、力推定モジュール、ブレーキ制御モジュール、及びブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータのためのドライブモジュールを有し、
第４の電子制御ユニットＥＣ４は、
後部左角部に設けられた第１の複数の検出装置（物理センサ又は
スイッチと、力センサ又はスイッチ）、力推定モジュール、ブレーキ制御モジュール、及びブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータのためのドライブモジュールを有し、
第５の電子制御ユニットＥＣ５は、
後部右角部に設けられた第１の複数の検出装置（物理センサ又は
スイッチと、力センサ又はスイッチ）、力推定モジュール、ブレーキ制御モジュール、及びブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータのためのドライブモジュールを有する。

本発明に係る乗物のブレーキシステムを制御する方法５００を、上述の図面と図５のブロック図を参照して説明する。

方法５００は、開始ＳＴＲのシンボルステップを有する。

方法５００は、乗物制御モジュール１０１によって、ブレーキ要求ＲＦを受けるステップ５０１を有する。

制御モジュール１０１とブレーキ要求ＲＦは、上述の通りである。

方法５００はさらに、乗物制御モジュール１０１によって、乗物を示す第１の入力情報Ｉ１を受けるステップ５０２を有する。

乗物を示す第１の入力情報Ｉ１は、上述のとおりである。

方法５００はさらに、乗物制御モジュール１０１によって、第１の入力情報Ｉ１に基づいて第１の中間情報Ｉ１’を求めるステップ５０３を有する。

第１の中間情報Ｉ１’は、上述の通りである。

方法５００は、乗物制御モジュール１０１によって、第１の入力情報Ｉ１に基づいて、また、ブレーキ要求ＲＦに基づいて、基準力値ＦＳを求めるステップ５０４を有する。

基準力値の計算例を、図６を参照して説明する。

特に、乗物制御モジュール１０１は、それぞれ処理ブロック１０１’によって、乗物の動的挙動を示す以下の情報の関数として、基準値ＦＳを求める。
乗物車輪ＷＳの速度を示す情報、
乗物の車輪ＷＡの加速度を示す情報、
車輪ＷＬのスリップ値を基準スリップ値ＷＰ及びその他の車輪ＯＬのスリップ値と比較することによって求められる乗物の車輪WL’のスリップを示す情報、
乗物の減速状態を示す情報と車輪の加速ＷＡを示す情報（乗物の減速は、例えば、ブレーキ要求ＥＦ（減速要求）を慣性信号と比較することによって求められる慣性信号ＩＭ’（ＩＭＵ測定ユニット）によって求められる）、
乗物の質量ＭＳ、
例えば、乗物の前部車軸と後部車軸との間、又は側部車軸の間の乗物の分配ＲＰである。

図５に戻ると、方法５００はさらに、動作上乗物の角部に関連付けられた第１の複数の検出装置によって、乗物の角部におけるブレーキシステムを示す第２の入力情報Ｉ２を検出するステップ５０５を有する。

第１の複数の検出装置Ｐ１と第２の入力情報Ｉ２は上述のとおりである。

方法５００はさらに、力推定及び有効化モジュール１０２により、上述の第１の中間情報Ｉ１’と上述の第２の情報Ｉ２に基づいて、推定された力値ＳＴを求めるステップ５０６を有する。

推定及び有効化モジュール１０２は上述の通りである。

方法５００はさらに、力推定及び有効化モジュール１０３によって、制御量ＧＣを求めるステップ５０７を有する。

複数の実施形態によれば、制御量は、上述の通りで、方法５００の別の実施形態を参照して以下に説明する。

図５の方法５００はまた、ブレーキ制御モジュール１０３によって、制御量ＧＣに基づいて、また、基準力値ＦＳに基づいて、ブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥの制御信号ＳＣを求めるステップを有する。

ブレーキ制御モジュール１０３，ブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥの制御信号ＳＣ、及び電気機械式アクチュエータＡＥは、上述のとおりである。

制御信号ＳＣの計算例を、図７を参照して以下に説明する。

ブレーキ制御モジュール１０３は、基準力値ＦＳを推定力値ＳＴと比較し、その第１の比較結果Ｃ１を入力として第１の処理ブロック１０３’（例えば、力コントローラ）に送り、第１の処理ブロック１０３’が第１の比較Ｃ１の関数として基準速度値ＳＯを生成する。

ブレーキ制御モジュール１０３は、基準速度値ＳＰを推定速度値ＳＥと比較し、その第２の比較結果Ｃ２を入力として第２の処理ブロック１０３”（例えば、速度コントローラ）に送り、第２の処理ブロック１０３”が第２の比較Ｃ２の関数として電子機械式アクチュエータＡＥに送られる制御信号ＳＣを生成する。

推定速度値ＳＥは、第１の複数の検出装置Ｐ１によって提供される第２の入力情報Ｉ２に基づいて、第１の力推定サブモジュール１０４によって求められる。

図５に戻り、方法５００はさらに、制御モジュールブレーキング１０３によって、制御信号ＳＣを電気機械式アクチュエータＡＥに提供するステップ５０９を有する。

方法５００または、終了ＥＤのシンボルステップで終了する。

実施形態によれば、図５の点線で示すように、力推定及び有効化モジュール１０２は、第１の力推定サブモジュール１０４（既述）を有する。

この実施形態では、力推定及び有効化モジュール１０２によって制御量ＧＣを求めるステップ５０７は、
第１の中間情報Ｉ１’と第１の入力情報Ｉ１に基づいて、第１の力推定サブモジュール１０４によって、推定力値ＳＴを求めるステップ６００と、
推定力ＦＳの値に基づいて、制御量ＧＣを、第１の力推定モジュール１０４によって求めるステップ６０１を有する。

実施形態によれば、上述の実施形態と組み合わせて、図５の点線で示すように、方法はさらに、
第１の入力情報Ｉ１に基づいて又ブレーキ要求ＲＦに基づいて、求めた基準力値ＦＳを、乗物制御モジュール１０１によって、ブレーキ制御モジュール１０３に提供するステップ６０２と、
推定力値ＦＳである制御量ＧＣに基づいて、また、基準力値ＦＳに基づいて、ブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥの制御信号を、ブレーキ制御モジュール１０３によって求めるステップ６０３を有する。

実施形態によれば、上述の実施形態と組み合わせて図５に点線で示すように、方法５００はさらに、第１の力推定サブモジュール１０４によって、推定された力値ＳＴを、乗物に装備された乗物故障診断及び安全モジュールＤＳに提供するステップ６０４を有する。

さらなる実施形態によれば、先の実施形態に代えて、力推定及び有効化モジュール１０２は、上述の第１の推定サブモジュール１０４と第２の力有効化サブモジュール１０５を有する。

この実施形態によれば、力推定及び有効化モジュール１０４によって、制御量ＧＣを求めるステップ５０７は、
第１の力推定サブモジュール１０４によって、第１の中間情報Ｉ１’と第２の入力情報Ｉ２に基づいて、推定力値ＳＴを求めるステップ７００と、
第２の力有効化サブモジュール１０５と動作上関連付けられた少なくとも力センサＳＦによって、電気機械式アクチュエータＡＥによってブレーキシステムのブレーキキャリパに与えられる力値ＦＭを検出するステップ７０１と、
第２の力有効化サブモジュール１０５によって、推定力値ＳＴに基づいて又電気機械式アクチュエータＡＥによってブレーキシステムのブレーキキャリパに与えられる検出力値ＦＭに基づいて、制御量ＧＣを求めるステップ７０２を有する。

少なくとも一つの力センサＳＦは上述した。

実施形態によれば、先の実施形態と組み合わせて図５の点線によって示されるように、方法５００は、
乗物制御モジュール１０１によって、第１の入力情報Ｉ１に基づいて又ブレーキ要求ＲＦに基づいて求めた基準力値ＦＳをブレーキ制御モジュール１０３に直接提供するステップ７０３と、
ブレーキ制御モジュール１０３によって、有効化された力値ＶＤである制御量ＧＣに基づいて又求めた基準力値ＦＳに基づいて、ブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥの制御信号ＳＣを求めるステップ７０４を有する。

実施形態によれば、先の実施形態と組み合わせて、図５の点線で示されるように、方法５００は、第２の力有効化サブモジュール１０５によって、有効かされた力値ＶＤを、乗物に装備された乗物故障診断及び安全モジュールＤＳ（既述）に提供するステップ７０５を有する。

さらなる実施形態によれば、上述の実施形態に代えて、図５に点線で示すように、力推定及び有効化モジュール１０２が第１の力推定サブモジュール１０４を有する場合、方法５００は、
乗物制御モジュール１０１によって、第１の入力情報Ｉ１に基づいて又ブレーキ要求ＲＦに基づいて、求めた基準力値ＦＳを、第１の力推定モジュール１０４に直接提供するステップ８００と、
第１の力推定サブモジュール１０４によって、推定された力ＳＴの値に基づいて又求めた基準力値ＦＳに基づいて、制御量ＧＣを求めるステップ８０１を有する。

この実施形態において、有効化された力値ＶＤは、推定された力値ＳＴである。

この実施形態において、制御量ＧＣは、求めた基準値ＦＳに対応する、ブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥの位置値である。

この実施形態において、方法５００はさらに、ブレーキ制御モジュール１０３によって、制御量ＧＣに基づいて、ブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥの制御信号ＳＣを求めるステップ８０２を有する。

実施形態によれば、先の実施形態と組み合わせて、方法５００は、第１の力推定サブモジュール１０４によって、乗物に装備された乗物故障診断及び安全モジュールＤＳに、推定された力値ＳＴを提供するステップ６０４を有する。

別の実施形態によれば、上述の実施形態に代えて、図５に点線で示すように、力推定及び有効化モジュール１０２が第１の力推定サブモジュール１０４と第２の力有効化サブモジュールを有する場合、方法５００は、
乗物制御モジュール１０１によって、第１の入力情報Ｉ１に基づいて又ブレーキ要求ＲＦに基づいて、求めた基準力値ＦＳを第１の力推定モジュール１０４に直接提供するステップ９００と、
第１の力推定サブモジュール１０４によって、推定された力ＳＴの値又求めた基準力値ＦＳに基づいて、制御量ＧＣを求めるステップ９０１を有する。

この実施形態では、制御量ＧＣは、求めた基準力値ＦＳに対応する、ブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータＡＥの位置値である。

この実施形態において、方法５００はさらに、
動作上第２の力有効化サブモジュール１０５に関連付けられた少なくとも力センサＳＦによって、電気機械式アクチュエータＡＥによって、ブレーキシステムのブレーキキャリパに与えられる力値ＦＭを決定するステップ９０２と、
第２の力有効化サブモジュール１０５によって、推定された力値ＳＴ又電気機械式アクチュエータＡＥによってブレーキシステムのブレーキキャリパに加えられる検出された力値ＦＭに基づいて、有効化された力値ＶＤを求めるステップ９０３を有する。

実施形態によれば、先の実施形態とともに、図５に点線で示されるように、方法５００は、第２の力有効化サブモジュール１０５によって、乗物故障診断及び安全モジュールＤＳに、有効化された力値ＶＤを提供するステップ９０４を有する。

推定及び有効化モジュール１０２または第１の推定サブモジュール１０４で実行される、推定された力値ＳＴを求める例を説明する。

第１の例は、理論剛性曲線Ｆｘ、すなわち、電気機械式アクチュエータＡＥによって加えられる力と電気機械式アクチュエータＡＥのピストンの位置Ｐとの関係に基づく論理／モデルを使用するものである。

剛性曲線Ｆｘの例が図８の図に示されている。

第２の例は、電気機械式アクチュエータＡＥの機械式（動的モデル）に基づく論理／モデルを使用するものである。

機械式によれば、推定された力値ＳＴは、以下の量の関数である。
・電気機械式アクチュエータＡＥの位置。
・電気機械式アクチュエータＡＥを制御する電気モータの供給電圧。
・電気機械式アクチュエータＡＥを制御する電気モータによって誘導される電流。
・電気機械式アクチュエータＡＥを制御する電気モータの温度。
・センサまたは力スイッチによって検出される情報。

機械式の例を以下に示す。

ここで、

第３の例は、パラメータ推定を備えたモデルに基づく論理／モデルの使用に関する。

このモデルの例は以下の通りである。

ここで、
A₃, A₂, A, B ：パラメータベクトル
φ ：入力ベクトル（電気機械式アクチュエータの位置、モータ供給電圧、モータによる誘導電流、モータの温度）

最後の例は、上述の実施例に係る推定技術のパラメータの実時間変化に対する機械学習技術による、適合モデルに基づく論理／モデルの使用に関する。

本発明の目的は完全に達成される。

確かに、上述のように、推定された力値ＳＴは、以下の２つの異なる方法に使用できる。

推定された力値ＳＴの限定的使用。推定された力値は、例えば機能安全に関する電流センサによって要求される要件と同じ要件を満足しなければならない。

すべての事例において、推定の存在により、機能安全に関するより緩やかな要求を有する、力と連携する推定アルゴリズムの部分的使用。

本発明の目的である方法とシステムによれば、伝統的に採用されているセンサ（一般的に信頼性はあるが極めて高価である）を使用せずに力を推定し、乗物に搭載されているその他のセンサの測定値を利用するハードウェア／ソフトウェアモデルを活用して、ＢＢＷ型電子ブレーキシステムを有するブレーキシステムを制御できる。

本発明に係る方法とシステムの利点は、ブレーキキャリパに従来使用されているセンサの一部を置換するかそれらのセンサを除いて、代わりに、低品質であるが信頼性のあるセンサを用いることができる。そのため、低価格で、同等の安全性を確保し、システムのコストを下げることができる。

したがって、本発明に係る方法とシステムは、適用される力センサの要求を下げるか、力センサそのものをなくすことができることを考慮すると、使用される電気機械式アクチュエータの重量と大きさ及びコストを大幅に減少できる。

上述の説明は、ＢＢＷ型システムの電気機械式アクチュエータに適用される力の推定と力の閉ループ制御に関する。

しかし、本発明の教示は、その方法とシステムを油圧システムにおける圧力の推定や、ＢＢＷ型システムにおける電気油圧式アクチュエータに適用される圧力の閉ループ制御に、利用してもよい。

当業者は上述の方法とシステムを変更し改変可能である。また、当業者は、特許請求の範囲の保護範囲から逸脱することなく、その他の要求を満足するために、発明要素を機能上同等な要素に置換することができる。一つの実施例に属するとして説明されたすべての特徴は、他の実施例から独立して実施することができる。

Claims (11)

1. 乗物のブレーキシステムを制御する方法であって、
   乗物制御モジュール（１０１）によって、ブレーキ要求（ＲＦ）を受けるステップ（５０１）と、
   前記乗物制御モジュール（１０１）によって、前記乗物を代表する第１の入力情報（Ｉ１）を受けるステップ（５０２）と、
   前記乗物制御モジュール（１０１）によって、前記第１の入力情報（Ｉ１）に基づいて、第１の中間情報（Ｉ１’）を求めるステップ（５０３）と、
   前記乗物制御モジュール（１０１）によって、前記第１の入力情報（Ｉ１）に基づいて又前記ブレーキ要求（ＲＦ）に基づいて、基準力値（ＦＳ）を求めるステップ（５０４）と、
   乗物角部に関連付けられた第１の複数の検出装置によって、前記乗物角部における前記ブレーキシステムを代表する第２の入力信号（Ｉ２）を検出するステップ（５０５）と、
   力評価及び有効化モジュール（１０２）によって、前記第１の中間情報（Ｉ１’）に基づいて又前記第２の入力情報（Ｉ２）に基づいて、推定された力値（ＤＴ）を求めるステップ（５０６）と、
   前記力推定及び有効化モジュール（１０２）によって、制御量（ＧＣ）を求めるステップ（５０７）と、
   ブレーキ制御モジュール（１０３）によって、前記制御量（ＧＣ）に基づいて又前記基準力値（ＦＳ）に基づいて、前記ブレーキシステムのブレーキキャリパの電気機械式アクチュエータ（ＡＥ）の制御信号を求めるステップ（５０８）と、
   前記制御モジュール（１０３）によって、前記制御信号（ＳＣ）を前記電気機械式アクチュエータ（ＡＥ）に提供するステップ（５０９）を有する方法。
2. 前記力推定及び有効化モジュール（１０２）は第１の力推定サブモジュール（１０４）を有し、
   前記力推定及び有効化モジュール（１０２）によって制御量（ＧＣ）を求めるステップ（５０７）は、
   前記第１の力推定サブモジュール（１０４）によって、前記第１の中間情報（Ｉ１’）に基づいて又前記第１の入力情報（Ｉ１）に基づいて、推定された力値（ＳＴ）を求めるステップ（６００）と、
   前記第１の力推定サブモジュール（１０４）によって、前記推定された力値（ＦＳ）に基づいて、前記制御量（ＧＣ）を求めるステップ（６０１）を有する、請求項１の方法。
3. 前記力推定及び有効化モジュール（１０２）は、第１の推定サブモジュール（１０４）と第２の力有効化サブモジュール（１０５）を有し、
   前記力推定及び有効化モジュール（１０４）によって、制御量（ＧＣ）を求めるステップは、
   前記第１の力推定サブモジュール（１０４）により、前記第１の中間情報（Ｉ１’）に基づいて又前記第２の入力情報（Ｉ２）に基づいて、推定された力値（ＳＴ）を求めるステップ（７００）と、
   前記ブレーキシステムの前記ブレーキキャリパに前記電気機械式アクチュエータ（ＡＥ）によって与えられた力値（ＦＭ）を、前記第２の力推定サブモジュール（１０５）に動作上関連付けられた少なくとも一つの力センサ（ＳＦ）によって検出するステップ（７０１）と、
   前記推定された力値（ＳＴ）に基づいて又前記電気機械式アクチュエータ（ＡＥ）によって前記ブレーキシステムの前記ブレーキキャリパに与えられた前記検出された力値（ＦＭ）に基づいて、前記制御量（ＧＣ）を求めるステップ（７０２）を備えた請求項１の方法。
4. 前記第１の入力情報（Ｉ１）と前記ブレーキ要求（ＲＦ）に基づいて、前記乗物制御モジュール（１０１）によって、前記求めた基準力値（ＦＳ）を前記ブレーキ制御モジュール（１０３）に直接提供するステップ（６０２）と、
   前記制御量（ＧＣ）に基づいて又前記基準力値（ＦＳ）に基づいて、前記ブレーキシステムの前記ブレーキキャリパの前記電気機械式アクチュエータ（ＡＥ）の制御信号（ＳＣ）を求めるステップ（６０３）を有し、
   前記制御量（ＧＣ）は前記推定された力値（ＦＳ）である、請求項２の方法。
5. 前記第１の入力情報（Ｉ１）に基づいて又前記ブレーキ要求（ＲＦ）に基づいて、前記基準力値（ＦＳ）を前記ブレーキ制御モジュール（１０３）に直接提供するステップ（７０３）と、
   前記制御量（ＧＣ）に基づいて又前記求められた基準力値（ＦＳ）に基づいて、前記ブレーキ制御モジュール（１０３）によって、前記ブレーキシステムのブレーキキャリパの前記電気機械式アクチュエータ（ＡＥ）の前記制御信号（ＳＣ）を求めるステップ（７０４）を有し、
   前記制御量（ＧＣ）が前記有効化された力値（ＶＤ）である、請求項３の方法。
6. 前記第１の入力情報（Ｉ１）に基づいて又前記ブレーキ要求（ＲＦ）に基づいて、前記乗物制御モジュール（１０１）によって、前記求めた基準力値（ＦＳ）を前記第１の力推定サブモジュール（１０４）に提供するステップ（８００）と、
   前記推定された力値（ＳＴ）に基づいて又前記求められた基準力値（ＦＳ）に基づいて、前記第１の力推定サブモジュール（１０４）によって、前記制御量（ＧＣ）を求めるステップ（８０１）と、
   前記制御量（ＧＣ）に基づいて、ブレーキ制御モジュール（１０３）により、前記ブレーキシステムの前記ブレーキキャリパの前記電気機械式アクチュエータ（ＡＥ）の前記制御信号（ＳＣ）を求めるステップ（８０２）を有し、
   前記有効化された力値（ＶＤ）は前記推定された力値（ＳＴ）であり、
   前記制御量（ＧＣ）は、前記求められた基準力値（ＦＳ）に対応する、前記ブレーキシステムの前記ブレーキキャリパの前記電気機械式アクチュエータ（ＡＥ）の位置値である請求項２の方法。
7. 前記第１の入力情報（Ｉ１）に基づいて又前記ブレーキ要求（ＲＦ）に基づいて、前記乗物制御モジュール（１０１）によって、前記求められた基準力値（ＦＳ）を前記第１の力推定サブモジュール（１０４）に直接提供するステップ（９００）と、
   前記推定された力値（ＳＴ）に基づいて又前記求められた基準力値（ＦＳ）に基づいて、前記第１の力推定サブモジュール（１０４）により、前記制御量（ＧＣ）を求めるステップ（９０１）と、
   前記第２の力推定サブモジュール（１０５）に動作上関連付けられた少なくとも一つの力センサ（ＳＦ）によって、前記電気機械式アクチュエータ（ＡＥ）によって前記ブレーキシステムの前記ブレーキキャリパに与えられる力値（ＦＭ）を検出するステップ（９０２）と、
   前記推定された力値（ＳＴ）に基づいて又前記電気機械式アクチュエータ（ＡＥ）によって前記ブレーキシステムの前記ブレーキキャリパに与えられた前記検出された力値（ＦＭ）に基づいて、前記第２の力推定サブモジュールによって、前記有効化された力値（ＶＤ）を求めるステップ（９０３）を有し、
   前記制御量（ＧＣ）は、前記求められた基準力値（ＦＳ）に対応する、前記ブレーキシステムの前記ブレーキキャリパの前記電気機械式アクチュエータ（ＡＥ）の位置値である、請求項３の方法。
8. 前記第１の力推定サブモジュール（１０４）によって、前記推定された力値（ＳＴ）を、前記乗物に装備された乗物安全診断モジュール（ＤＳ）に提供するステップ（６０４）を有する、請求項４又は６の方法。
9. 前記第２の力推定サブモジュール（１０５）によって、前記乗物に装備された乗物安全及び診断モジュール（ＤＳ）に前記有効化された力値（ＶＤ）を提供するステップ（７０５，９０４）を有する、請求項５又は７の方法。
10. 乗物制御モジュール（１０１）と、
    乗物の角部に動作上関連付けられた第１の複数の検出装置と、
    力推定及び有効化モジュール（１０２）と、
    ブレーキ制御モジュールを有し、
    請求項１から７のいずれかの制御方法のステップを実行するように構成されている、 乗物のブレーキシステムを制御するシステム（１００）。
11. 乗物安全及び診断モジュール（ＤＳ）を有し、
    請求九尾８又は９の方法のステップを実行するように構成された、請求項１０のシステム。

Images