JP6243431B2 - 適応型ブレーキ・システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車（automobiles）等のモータ・ビークル（motor vehicles）用のブレーキ・システム（braking system）に関するものである。

モータ・ビークルのブレーキ・システムの性能は、ブレーキの摩擦力（frictional forces）に影響のある多数のパラメータ（host of parameters）、及び、車両が受ける（experienced）対応する減速度（deceleration）によって変化する。例えば、ブレーキが過熱状態（overheating）になったり濡れたりしていると、ブレーキの摩擦力は、著しく減少するため、運転者は、通常よりも、しっかりとブレーキ・ペダルを操作しなければならない。車両の有効積載量（payload）や路面（road surface）等の他の条件もブレーキ・ペダルを作動させて得られる減速の応答性に影響を与える。典型的には、濡れたまたは凍結した道路は、車両のブレーキ応答性（braking responsiveness）を低下させ、実質的には制動距離（braking distances）を著しく悪化させる。乾いた条件におけるブレーキに比べて、濡れた路面では、より力強いブレーキングが推奨されるが（encourage）、凍結したまたは緩んだ（loose）路面の場合には、滑ったり（skidding）、急ハンドル（swerving）を防止するために、徐々にブレーキをかけることが要求される。

そのため、幅広い様々な走行条件に合わせるために、運転者は、ブレーキ技術を様々に適応させる必要がある。しかしながら、ブレーキの過熱状態や凍結した道路等のいくつかの走行条件は、運転者が車両の制御を失い始めるまで、すぐにははっきりとわからない。通常、運転者はその条件やそのリスクのことは、はっきりと認識しているが、衝突（incidence of collisions）等の交通事故は、悪天候によって増加することが知られている。

したがって、本発明の目的は、変化する、または、危険な運転条件に安全に適応するように（accomodate）なっている、改良したブレーキ・システム及び方法を提供することである。本発明の他の目的は、幅広い走行条件において、安全に車両をハンドリングするために運転者に要求されるブレーキ技術の変化を最小化する、改良したブレーキ・システム及び方法を提供することである。本発明のさらに他の目的は、道路の安全性を向上させ、及び、衝突のリスクを減らすことである。

本発明の第１の態様によれば、モータ・ビークル用の適応型ブレーキ・システムが提供される。適応型ブレーキ・システムは、被アシスト・ブレーキ・システム（assisted braking system）と、コントローラとを備えており、コントローラは、１つまたはそれ以上の走行条件パラメータ（driving condition parameters）に応じて、且つ、ブレーキをかける前に、提供するブレーキ・アシストを決定するように構成されており、ブレーキ・アシストは、検知したブレーキ・ペダル適用パラメータ（detected brake pedal application parameter）から、適用するブレーキ作動パラメータ（brake actuation parameter）を求める（maps）関数（function）によって定義されており、走行条件パラメータ、または、走行条件パラメータのうち少なくとも１つは、環境条件パラメータ（environmental condition parameter）を含むことを特徴とする。

ブレーキ応答（braking response）は、ブレーキのオーバーヒートや、濡れたまたは凍結した路面等の不利な走行条件を補償し（compensate）、及び／または、様々に異なる走行条件下において、運転者が安全に且つ都合よく、一定のブレーキ技術を適用できるように適応されていてもよい。

環境条件パラメータは、気温センサ（atmospheric air temperature sensor）、気圧センサ（atmospheric pressure sensor）、相対湿度センサ（relative humidity sensor）、降雨検知センサ（rainfall detection sensor）のうち、１つまたはそれ以上からの信号を含んでもよい。

走行条件パラメータは、１つまたはそれ以上の車両条件パラメータ（vehicle condition parameters）も含んでもよい。車両条件パラメータは、ブレーキ・ディスク温度センサ（brake disc temperature sensor）、車輪速センサ（wheel speed sensor）、及び、車両モーション・センサ（vehicle motion sensor）のうち１つまたはそれ以上からの信号を含んでもよい。

少なくとも１つの走行条件パラメータは、複数のパラメータに基づいて演算されてもよい。複数のパラメータは、複数の環境条件パラメータ及び／または複数の車両条件パラメータ等である。

検知したブレーキ・ペダル適用パラメータから、適用するブレーキ作動パラメータを求める関数は、単調関数（monotonic function）であってもよい。関数は、ブレーキ・ペダル適用パラメータの一部または実質的に全ての範囲において、実質的に線形関数（linear function）であってもよい。コントローラは、１つのまたはそれ以上の走行条件パラメータに応じて、線形関数の、または、関数の線形関数部分の勾配（gradient）を決定するように構成されていてもよい。そのため、利得（gain）、または、有効ペダル比（effective pedal ratio）は、可能なペダル作動パラメータの全てまたは一部の範囲について、ブレーキをかける前に走行条件に応じて決定される。

ブレーキ作動パラメータは、ブレーキ作動力（brake actuation force）またはブレーキ液圧（brake fluid pressure）を含んでもよい。ペダル適用パラメータは、ブレーキ・ペダルの荷重または変位量（travel）を検知するように構成された、荷重センサ（load sensor）、圧力センサ（pressure sensor）、歪みセンサ（strain sensor）または変位センサ（displacement sensor）からの信号を含んでもよい。

ブレーキ・アシストの調整は、関数の１つまたはそれ以上の定数（constant）、係数（coefficient）、及び、指数（exponent）を調整することを含んでもよい。ブレーキ・アシストの増大は、関数の定数、係数、及び指数を増大させることを含んでもよい。ブレーキ・アシストの減少は、関数の定数、係数、及び指数を減少させることを含んでもよい。

適応型ブレーキ・システムは、電子安定制御システム（electronic stability control）及び／または被アシスト・ブレーキ・システム・モジュレータ（assisted braking system modulator）に可変ブレーキ液圧（variable brake-fluid pressure）を供給する電気機械ブレーキ・ブースター・ユニット（electro-mechanical brake booster unit）、可変液圧ポンプ（variable hydraulic pump）、セントラル・ソレノイド・バルブ（central solenoid valve）、及び、各車輪のブレーキ液供給部の個別圧力調節バルブ（respective pressure-modulating valve on the brake fluid supply to each wheel）から選択した１つまたはそれ以上のエレメント（elements）を備えていてもよい。コントローラは、走行条件パラメータに応じて、エレメントのそれぞれ状態（state）を変化させることで、ブレーキ・アシストを調整するように構成されている。

コントローラは、ブレーキ・ディスク温度センサ（brake disc temperature sensor）、降雨検知センサ、気温センサ、気圧センサ、及び、湿度センサのうち少なくとも１つからの信号に応じて一時的に（temporarily）ブレーキ・アシストを増大させるように構成されていてもよい。コントローラは、気温センサ、気圧センサ、及び、湿度センサのうち少なくとも１つからの信号に応じて一時的にブレーキ・アシストを減少させるように構成されていてもよい。コントローラは、車輪速センサ及び車両モーション・センサからの信号の組み合わせに応じて一時的にブレーキ・アシストを減少させるように構成されていてもよい。コントローラは、(a)ブレーキ・コンポーネントの荷重を検知するように構成された荷重センサまたは歪みセンサ、ブレーキ液圧を検知するように構成された圧力センサ、及び、ブレーキ・ペダルの荷重または変位量を検知するように構成された荷重センサ、圧力センサ、歪みセンサ、または、変位センサのうち少なくとも１つからの信号、及び、(b)車輪速センサ及び車両モーション・センサのうち少なくとも１つからの信号の組み合わせに応じて、一時的にブレーキ・アシストを増大させるように構成されていてもよい。

車両モーション・センサは、加速度計（accelerometers）を含んでもよく、または、路面イメージを検知するように構成されたカメラまたは走査センサ（scanning sensor）を含んでもよい。

適応型ブレーキ・システムは、アンチロック・ブレーキ・システム（anti-lock braking system）、トラクション・コントロール・システム（traction control system）、電子安定制御システム（electronic stability control system）のうち１つまたはそれ以上を備えていてもよい。

コントローラは、１つまたはそれ以上のブレーキ応答信号に応じて、追加的に、ブレーキ・アシストを調整するように構成されていてもよい。ブレーキ応答信号は、車輪速センサ及び車両モーション・センサのうち少なくとも１つからの信号を含んでもよい。ブレーキ応答信号は、ブレーキ・コンポーネントの荷重を検知するように構成された荷重センサまたは歪みセンサ、ブレーキ液圧を検知するように構成された圧力センサ、及び、ブレーキ・ペダルの荷重または変位量を検知するように構成された荷重センサ、圧力センサ、歪みセンサ、または、変位センサのうち少なくとも１つからの信号を含んでもよい。すなわち、コントローラは、ブレーキをかける前にアシストのレベルを決定するのに加えて、ブレーキがかけられている間（during brake application）、ブレーキ・アシストを調整するように構成されていてもよいということである。

本発明の第２の形態では、このような適応型ブレーキ・システムを備えたモータ・ビークルが提供される。

モータ・ビークルは、自動車であってもよい。

本発明の第３の形態では、モータ・ビークル用の適応型ブレーキ方法が提供される。本発明の方法は、１つまたはそれ以上の走行条件をモニタする（monitoring）ステップと、１つまたはそれ以上の走行条件に応じて、且つ、ブレーキをかける前に、被アシスト・ブレーキ・システムに提供するブレーキ・アシストを決定するステップと、被アシスト・ブレーキ・システムによって提供された、走行条件に応じて決定されたブレーキ・アシストを調整するステップとからなり、ブレーキ・アシストは、検知したブレーキ・ペダル適用パラメータから、適用するブレーキ作動パラメータを求める関数によって定義されており、１つまたはそれ以上の走行条件は、環境条件を含むことを特徴とする。

環境条件は、気温、気圧、相対湿度及び降雨（rainfall）を含んでいてもよく、予測されたまたは検知された路面の湿り度を含んでもよく、予測されたまたは検知された路面の凍結状況を含んでもよく、及び、検知されたタイヤ−道路間のスリップ（tyre-road slip）の増加を含んでもよい。

走行条件は、１つまたはそれ以上の車両条件を含んでもよく、ブレーキディスク温度、車輪速度、及び、車両モーション（vehicle motion）を含んでもよい。

本発明の方法は、複数の環境条件または走行条件から、少なくとも１つの走行条件を演算するステップを含んでもよい。予測された路面の湿り度、及び、予測された路面の凍結状況は、それぞれ、気温、気圧、及び、相対湿度の関数として演算されてもよい。タイヤ−道路間のスリップは、車輪の角速度（angular velocity）及び車両の速度（vehicle velocity）の関数として、または、車輪の角加速度（wheel angular acceleration）及び車両の加速度（vehicle acceleration）の関数として演算されてもよい。

検知したブレーキ・ペダル適用パラメータから、適用するブレーキ作動パラメータを求める関数は、単調関数であってもよい。関数は、ブレーキ・ペダル適用パラメータの一部または実質的に全ての範囲において、実質的に線形関数であってもよい。コントローラは、１つのまたはそれ以上の走行条件パラメータに応じて、線形関数の、または、関数の線形関数部分の勾配を決定するように構成されていてもよい。

ブレーキ・アシストを調整するステップは、関数の１つまたはそれ以上の定数、係数、及び、指数を調整することを含んでよい。ブレーキ・アシストの増大は、関数の定数、係数、及び指数を増大させることを含んでもよい。ブレーキ・アシストの減少は、関数の定数、係数、及び指数を減少させることを含んでもよい。

ブレーキ・アシストを調整するステップは、ブレーキ・ブースター・ユニット、セントラル・ソレノイド・バルブ及び各車輪のブレーキ液供給部の個別圧力調節バルブのうち１つまたはそれ以上を調整することを含んでもよい。ブレーキ・アシストを調整するステップは、走行条件が通常の閾値（thresholds）の範囲内に収まっている場合に一定のブレーキ・アシスト・レベルを維持することを含んでもよく、ブレーキ応答条件が通常の閾値を下回った場合に一定のブレーキ・アシスト・レベルを維持することを含んでもよい。通常の閾値は、所定の安全な走行条件下で決定されたパラメータと実質的に等しいブレーキ応答パラメータを含んでもよく、また、外気温が摂氏２０度、及び、ブレーキ・ディスクの温度が摂氏１００度を超えない、乾燥した条件で決定されたパラメータと実質的に等しいブレーキ応答パラメータを含んでもよい。

適応型ブレーキ方法は、ブレーキがかけられている間、走行条件に応じたブレーキ・アシストの減少を制限する（limiting）ステップを含んでもよく、また、ブレーキがかけられている間、走行条件に応じたブレーキ・アシストの調整を制限するステップを含んでもよい。ブレーキ・アシストの減少または調整を制限するステップは、ブレーキ・アシストの減少または調整を阻止する（preventing）ことを含んでもよく、ブレーキ・アシストの調整のレート（rate）を制限することを含んでもよい。

ブレーキ・アシストを調整するステップは、不利な走行条件に応じて一時的にブレーキ・アシストを増大させることを含んでもよく、また、ブレーキ・ディスクの温度が上昇した（elevated）場合、降雨を検知した場合、または、路面の湿りを予測した場合、一時的にブレーキ・アシストを増大させることを含んでもよい。

ブレーキ・アシストを調整するステップは、不利な走行条件に応じて一時的にブレーキ・アシストを減少させることを含んでもよく、また、路面が凍結していることを予測した場合、または、タイヤ−道路間のスリップが増加したことを検知した場合、不利な走行条件に応じて一時的にブレーキ・アシストを減少させることを含んでもよい。

ブレーキ・アシストを調整するステップは、不利なブレーキ応答パラメータに応じて一時的にブレーキ・アシストを増大させることを含んでもよく、また、検知したブレーキ応答の減少、または、検知したブレーキ摩擦係数の減少に応じて一時的にブレーキ・アシストを増大させることを含んでもよい。

適応型ブレーキ方法は、１つまたはそれ以上のブレーキ応答パラメータをモニタするステップと、ブレーキ応答パラメータに応じて、被アシスト・ブレーキ・システムによって提供されるブレーキ・アシスト調整するステップを含んでもよい。ブレーキ応答パラメータは、車両の減速度及び車軸（wheel axle）の角減速度のうちいずれか１つを含んでもよく、また、ブレーキ・コンポーネントが受ける力または歪み、ブレーキ液圧、ブレーキ・ペダルが受ける力，圧力，歪みまたは変位のうち少なくとも１つを含んでもよい。ブレーキ応答パラメータ（braking response parameters）は、ブレーキ応答性パラメータ（braking responsiveness parameter）を含んでもよく、また、ブレーキ摩擦パラメータを含んでもよい。

本発明をはっきりと理解するために、本発明の実施の態様を、例として、添付の図を参照して示す：

本実施の形態による、通常の走行条件下における、有効ブレーキ・ペダル応答関数を示すグラフである。 低路面グリップ・シナリオに対応するように調整された、図１に示した実施の形態によるブレーキ・ペダル応答関数を示すグラフである。 低ブレーキ・ディスク摩擦シナリオに対応するように調整された、図１に示した実施の形態によるブレーキ・ペダル応答関数を示すグラフである。 本実施の形態による、モニタした路面のグリップ、及び／または、ブレーキ摩擦パラメータに応じた、ブレーキ圧調整を示すフローチャートである。 本実施の形態による、予測性の走行条件のインプット、及び、ブレーキ応答フィードバックに応じた、ブレーキ圧調整を示すフローチャートである。 本実施の形態の適応型ブレーキ・システムのエレメントを示す概略図である。

本発明は、検知した及び／または予測した走行条件、及び／または、観測されたブレーキ応答の挙動に対応するためのブレーキ応答の適応調整（adaptive adjustment）に関するものである。ブレーキ応答は、一般に、ブレーキ・アシスト（braking assistance）として参照され、ペダルに加えられる力（force）、または、ペダルの変位量（travel）の関数として与えられる。これは、有効ブレーキ・ペダル比（effective brake pedal ratio）に関する線形関数（linear function）や、部分的に、もしくは、大まかに線形関数に近似するものや、高次非線形関数（highly nonlinear function）であってもよい。例えば、有効ブレーキ・ペダル比（effective pedal ratio）を増大したり、さらに一般的には、ペダル応答関数（pedal response function）（またはその一部）の勾配及び／またはオフセット（offset）を増大させて、ブレーキ・アシストを増大させる。

ブレーキ・アシストを調整するため、様々な機構（mechanisms）を適用することが可能である。１つの実施の形態では、ブレーキ・ブースター・ユニットを介して調整してもよい。典型的には、ブレーキ・ブースターは、ピストン構成（piston arrangement）により、ブレーキ・ペダルに加えられる力またはブレーキ・ペダルの変位量を、ブレーキ液圧に変換し、ピストンに接続された真空供給部（vacuum supply）によって、ペダルに加えられる力に、機械的なアドバンテージを付与する。真空供給部による圧力を変化させることで、または、ブレーキ・ブースター・ユニットもしくはブレーキ・マスター・シリンダ（brake master cylinder）内のソレノイド・バルブ（solenoid valve）によって、ブレーキ応答を調整することが可能である。ブレーキ液圧を変化させるため、液圧ポンプ（hydraulic pump）を制御してもよい。各ブレーキのブレーキ液圧を変化させるアンチロック・ブレーキ・システムの一部として備えられたバルブによって、代わりに、または、追加的に、各車輪（wheel）についてブレーキ応答を調整してもよい。上記の実施の形態のいずれについても、走行条件の入力信号の入力をモニタし、ブレーキ・ブースターの真空供給部，ブレーキ液圧調整ポンプ及び／またはバルブ，及び／またはブレーキを作動させる他の制御可能な手段を制御するために、専用の中央制御ユニット（central control unit）を使用してもよい。好ましい実施の形態では、ブレーキ液圧は、統合調整制御モジュール（integrated actuation control module）によって中央制御されている（centrally controlled）。

好ましい実施の形態では、適応型ブレーキ・システムは、コンバインド・アンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）、トラクション・コントロール・システム（traction control system ［ＴＣＳ］）、及び、電子安定制御システム（electronic stability control system ［ＥＳＣ］）と一体化されており、これらを構成する基幹設備（infrastructure）を利用している。このケースでは、所望のブレーキ応答は、アンチロック・ブレーキ・システム、トラクション・コントロール・システム、電子安定制御システムを制御する中央電子制御ユニット（central electronic control unit ［ＥＣＵ］）によって制御されている。所望のブレーキ応答を決定するのにＥＣＵが必要とする情報の多くまたは全ては、ＡＢＳ，ＴＣＳ及びＥＳＣシステムに情報を提供する車輪速センサ（wheel speed sensors）及び加速度計等のセンサと同じセンサによって提供される。

簡略化した概略図では、有効ペダル応答関数（effective pedal response functions）として、本発明の実施の形態のブレーキの所望の挙動を図１乃至図３に示している。図１は、ブレーキ・ペダルの変位量と、ブレーキ液圧の結果の線形関係（linear relation）を示している。この線の勾配は、有効ブレーキ・ペダル比を示しており、ブレーキ・ブースター・ユニットまたはマスター・シリンダによって、ペダルに加えられる力またはペダルの変位量に与えられた利得係数（gain factor）が反映されていてもよく、このケースでは、ブレーキ応答性全体に寄与している。代わりに、または、追加的に、この関数は、ＡＢＳ及び／またはＥＳＣシステムのペアのブレーキ圧バルブ（brake pressure valve pair）の１つ、または、それぞれによって調整される所望のブレーキ圧（brake pressure）を示してもよい。

所定の閾値を超えると、ＡＢＳは、ブレーキがロックすることを防止するために、自動的にブレーキ応答を制限するように介入する（intervenes）。このことは、高いブレーキ液圧における勾配の低下として示されている。ペダルに加えられる力またはペダルの変位量が最小であることを示す所定の閾値よりも低くなると、破線で示すように、ブレーキ応答は、急に、または、非線形にゼロに落ちてもよい。

凍結した、または、緩んだ路面条件では、滑ったり、急ハンドルを防止するために、徐々にブレーキをかけるべきである。このことは、図２に示されている。図２は、低下した路面のグリップ（road grip）に対応するために、ブレーキ応答が意図的に制限されている（ブレーキが"軽く（lightening）"なる）ことを除いて、図１と同様の関係を示している。

ブレーキ・システムの摩擦の挙動は、ブレーキ温度の上昇によって悪影響を受ける。これは、"ブレーキの軟化（brake softening）"として知られており、一般にカーボン・セラミック製のブレーキ・ディスクで発生する。水の浸入も摩擦ブレーキの性能に悪影響を与える。図３は、ブレーキ・ディスクの摩擦が低下した場合に予想される（envisaged）挙動を示す。このケースでは、ブレーキ応答関数またはペダル比は、ブレーキに、より大きな力が与えられるように意図的に増大される。これは、低下した摩擦係数を補償し、好ましいと認識される（perceived）ブレーキの"パワー（power）"または応答性のレベルを維持するためである。

ブレーキをロックする挙動は、ブレーキ・ディスクの温度の影響を受けるが、ＡＢＳが自動的にそのような変化を補償することが予想される。そのため、ＡＢＳの挙動によって規定される図３の低勾配域（low-gradient region）では、図１の対応する領域と酷似している必要がない。実際には、ＡＢＳが介入すると、変動（fluctuation）が生じ、ペダルのインプットからブレーキ応答が切り離される。本発明による適応型ブレーキ・システムとＡＢＳの間では、少なくとも各車輪のブレーキ液圧ラインそれぞれの影響に関するものを含む、いくつかの相互作用（interaction）が生じる。しかしながら、２つのシステムは、相互に他方の機能を妨げてはならない。

様々な走行条件に対応するため、単一変数（single variable）として単純に有効ブレーキ・ペダル比を変化させることで十分かもしれない。しかしながら、オフセットが生じることが予想されるため、ブレーキ応答が直接的に比例のものでないかもしれない。低ブレーキ・ディスク摩擦シナリオである図３のケースの場合、ペダル応答関数は、わずかにブレーキ・ペダルに力を加えると、相当なブレーキ応答を生じるようにオフセットされる。これは、例えば、非線形関数の挙動を補償するため、または、ブレーキの感度を上げるため、または、さらに過熱状態にならずにブレーキ・ディスクを"噛む（bite）"ために必要である。さらに、非線形のペダル応答でもよく、他の実施の形態において非線形のペダル応答であることは予想される。そのような実施の形態では、ブレーキ・ブースター・ユニットまたはマスター・シリンダによるアシストは、一定値の（constant value）利得またはペダル比に制限される必要はないが、ペダルに加えられる力またはペダルの変位量と共に変化する、非線形のペダル応答関数または利得関数を引き起こす（encompass）ことを理解しておくべきである。そのような関数は、例えば、安全性または快適性に最適化されたブレーキ応答を得るために、経験的に導かれる（empirically derived）。

様々な実施の形態では、中央制御部またはＥＣＵに伝達される走行条件に関する情報は、以下のものの一部または全てを含む：
・ブレーキ・ディスクの摩擦係数を予測するため、各ブレーキをモニタするブレーキ・ディスクの温度センサからの情報；
・降雨及び／または氷の生成を予測するため、気温センサ、気圧センサ、湿度センサからの情報；
・雨が降ってきたことを検知するため、降雨検知センサからの情報；
・グリップと関連する穴（potholes）、水または氷の有無等の道路の状況を検知するため、路面走査カメラ（road surface scanning cameras）等のセンサからの情報；
・関連する車輪及び車両の速度を検知して、各車輪についてタイヤ−道路間のスリップ状況を示すため、車輪度センサ及び車両モーション・センサ（例えば、加速度計及び／または路面イメージング・センサ）からの情報；
・関連する車輪及び車両の加速度を検知して、各車輪についてタイヤ−道路間のスリップ状況の変化率を示すため、同じ車輪速センサ及び車両モーション・センサからの情報。

図４に示した１つの実施の形態では、ブレーキ・アシストは（例えば、有効ペダル比またはブレーキ応答を、運転者によって適用されたペダルに加えられる力／ペダルの変位量の関数として）、路面のグリップ及びブレーキの摩擦を確認し、それらに対応するようにブレーキ圧を調整して制御されている。路面のグリップ及びブレーキの摩擦は、周期的な走行条件信号から予測的に演算され、及び／または、ブレーキをかけている間、車両の減速度、車輪の減速度、及びブレーキ液圧信号に基づいて、コンピュータにより演算されてもよい。ブレーキ・アシストは、路面のグリップの低下に伴って減少され、ブレーキ・ディスクの摩擦の低下に伴って増大される。

認識され、且つ、危険である可能性のあるブレーキ・アシストの変動を防止するため、ブレーキ・アシストの調整は、ブレーキ・ペダルに力が加えられている間、制限（または完全に抑制）されてもよい。例えば、ブレーキがかけられている間、ブレーキ・アシストは、増大だけするように設定または許可されていてもよい。ブレーキ・アシストの増大及び減少の割合は、ブレーキがかけられている間、所定のレベルに制限されてもよい。

上述の走行条件に加えて、ブレーキ応答を調整するため、センサから取得されるリアルタイムのブレーキ応答フィードバック（real-time braking response feedback）も利用することができる。前もってブレーキ条件を予測するために、継続的にまたは周期的に走行条件をモニタできる一方、ブレーキ応答フィードバックは、ブレーキがかけられている間、高いサンプリング・レートで検知及び演算されなければならない。様々な実施の形態では、中央制御部またはＥＣＵに伝達されるブレーキ応答に関する情報は、以下のものの一部または全てを含む：
・ブレーキ・ペダルが受ける力及び移動量を取得するため、ブレーキ・ペダルの力センサ（force sensor）、変位センサ、圧力センサまたは歪みセンサからの情報；
・ブレーキの荷重（loading）を推定する（deduce）ため、ブレーキ・コンポーネントの力センサまたは歪みセンサからの情報；
・中央にて及び／または各ブレーキのブレーキ液圧をモニタするため、ブレーキ液の圧力センサからの情報；
・各車輪の減速度を演算するため、車輪速センサからの情報；
・車両の減速度を演算するため、加速度計等の車両モーション・センサからの情報；
・有効ブレーキ応答関数（effective braking responsiveness function）を得るため、車両の減速度とペダルに加えられる力／ペダルの変位量の相関関係（relationship）に関する情報；
・有効ペダル応答関数（effective pedal response function）を得るため、ブレーキ力またはブレーキ液圧とペダルに加えられる力／ペダルの変位量の相関関係に関する情報；
・ブレーキ・ディスクの摩擦の挙動に関する関数（brake disc frictional behaviour function）を得るため、車輪の減速度と局所的な（local）ブレーキ力またはブレーキ液圧の相関関係に関する情報。

上記関数のいずれも、単純に比（ratio）として扱ってもよく、または、より複雑な方法でモデル化してもよい。

図５に示した実施の形態では、ＥＣＵによって実行されるブレーキ・アシストのアルゴリズムにおいて、予測性の走行条件の入力信号、及び、応答性のブレーキ・フィードバックの入力信号の両方を使用している。好ましいまたは最適なブレーキ出力に効果的に合わせるように、アルゴリズムには、検知した信号の変数に関連するデータも伝達される。ブレーキ液圧バルブは、好ましいブレーキ出力の変化に応答して作動される。

アルゴリズムには、運転時の快適性テスト（comfort tests）または安全性テスト（safety tests）によって得られた経験的データ（empirical data）、及び、ダイナモメータに基づく摩擦の測定値（dynamometer-based friction measurements）だけでなく、温度，圧力，及び感湿（wet-sensitivity）データを用いて詳細に車両の摩擦を分析して得られた実験的データ（empirical data）が伝達されてもよい。

図６は、実施可能な適応型ブレーキ・システムを示している。自動車は、運転者の足置場（footwell）に配置されたブレーキ・ペダル１を備えている。ブレーキ・ペダルは、被アシスト・ブレーキ・システム２に接続されて構成されている。ブレーキ・システム２は、運転者のブレーキをかける試み（braking effort）に対して様々な程度のアシストを提供するように構成されたマスター液圧シリンダ（master hydraulic cylinder）及びブレーキ・ブースターを備えている。マスター・シリンダは、液圧ライン（hydraulic lines）３によって、車両の各路面車輪（road wheel）と関連付けられた複数のキャリパー（callipers）４に接続されている。複数のキャリパー４は、従来型の方法で、各車輪に関連付けられたブレーキ・ディスク６をクランプ可能である。コントローラ７は、ブレーキ・ブースターによって運転者に与えられるアシストのレベルを決定するために、アシストされたブレーキ・システム２に備えられ、また、接続されて構成されている。コントローラ７は、運転者によるブレーキをかける試みを測定し（determine）、ブレーキ・ペダルを作動させるパラメータを演算するために、ブレーキ・ペダルと関連付けられたペダル力センサ８を含む、様々なセンサに接続されて構成されている。コントローラ７は、車輪モーション・センサ９と、ブレーキ・ディスク６の温度を測定するように構成された温度センサ１０と、温度センサ１１と、大気の条件を測定する相対湿度センサ（relative humidity sensor）１２と、降雨検知検知器（rain detector）１３とも接続されている。上述のように、コントローラ７は、運転者のブレーキ・ペダル１に与えられた力を、キャリパー４によって適用されるブレーキ力に対応づけて求める（mapping）適切な関数を決定する。この関数は、ブレーキをかける前に演算されるが、これも上述のように、特定の状況下では、ブレーキをかけた後に、関数は変化してもよい。

上記実施の態様は、例示としてのみ説明されている。添付の請求の範囲に定めたように、本発明の範囲を逸脱することなく、多くの変形例が可能である。

Claims (15)

1. モータ・ビークル用の適応型ブレーキ・システムであって、
   被アシスト・ブレーキ・システムと、
   コントローラとを備えており、
   前記コントローラは、１つまたはそれ以上の走行条件パラメータに応じて、且つ、ブレーキをかける前に、提供するブレーキ・アシストを自動的に決定するように構成されており、
   前記走行条件パラメータ、または、前記走行条件パラメータのうち少なくとも１つは、環境条件パラメータを含み、
   前記ブレーキ・アシストは、ブレーキ・ペダルが受ける力、または、ブレーキ・ペダルの変位量が反映される、検知したブレーキ・ペダル適用パラメータから、適用するブレーキ作動パラメータを求める関数によって定義されており、
   前記コントローラは、
   ａ．ブレーキをかける前に、前記走行条件パラメータに応じて、前記関数の少なくとも一部の勾配を調整して、前記関数を演算し、且つ、
   ｂ．ブレーキがかけられている間、前記走行条件パラメータに応じて、前記ブレーキ・アシストの調整を制限または阻止するように構成されていることを特徴とする適応型ブレーキ・システム。
2. 前記環境条件パラメータ、または、前記環境条件パラメータのそれぞれは、気温センサ、気圧センサ、相対湿度センサ、降雨検知センサまたは路面湿気検知器のうち１つまたはそれ以上からの信号を含む請求項１に記載の適応型ブレーキ・システム。
3. 前記走行条件パラメータは、さらに、ブレーキ・ディスク温度センサ、車輪速センサ、及び、車両モーション・センサのうち１つまたはそれ以上からの信号を含む、１つまたはそれ以上の車両条件パラメータも含む請求項１または２に記載の適応型ブレーキ・システム。
4. 前記関数は、前記ブレーキ・ペダル適用パラメータの一部または全ての範囲において、線形関数であり、
   前記コントローラは、前記線形関数の勾配を決定する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の適応型ブレーキ・システム。
5. 前記コントローラは、ブレーキ・ディスク温度センサ、降雨検知センサ、気温センサ、気圧センサ、及び、湿度センサのうち少なくとも１つからの信号に応じて、及び／または、
   ａ．ブレーキ・コンポーネントの荷重を検知するように構成された荷重センサまたは歪みセンサ、ブレーキ液圧を検知するように構成された圧力センサ、及び、ブレーキ・ペダルの荷重または変位量を検知するように構成された荷重センサ、圧力センサ、歪みセンサ、または、変位センサのうち少なくとも１つからの信号、並びに、
   ｂ．車輪速センサ及び車両モーション・センサのうち少なくとも１つからの信号、
   の組み合わせに応じて、
   一時的に前記ブレーキ・アシストを増大させるように構成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の適応型ブレーキ・システム。
6. 前記コントローラは、気温センサからの信号、気圧センサからの信号、湿度センサからの信号、並びに、車輪速センサ及び車両モーション・センサからの信号の組み合わせのうち少なくとも１つに応じて、一時的に前記ブレーキ・アシストを減少させるように構成されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の適応型ブレーキ・システム。
7. 前記コントローラは、車輪速センサ及び車両モーション・センサのうち少なくとも１つからの信号を含む、１つまたはそれ以上のブレーキ応答信号に応じて前記ブレーキ・アシストを調整するようにも構成されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の適応型ブレーキ・システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の適応型ブレーキ・システムを備えたモータ・ビークル。
9. モータ・ビークル用の適応型ブレーキ方法であって、
   a.１つまたはそれ以上の走行条件をモニタするステップと、
   b.前記１つまたはそれ以上の走行条件に応じて、且つ、ブレーキをかける前に、被アシスト・ブレーキ・システムに提供するブレーキ・アシストを決定するステップと、
   c.前記被アシスト・ブレーキ・システムによって提供された、前記走行条件に応じて決定された前記ブレーキ・アシストを調整するステップとからなり、
   前記１つまたはそれ以上の走行条件は、環境条件を含み、
   前記ブレーキ・アシストは、ブレーキ・ペダルが受ける力、または、ブレーキ・ペダルの変位量が反映される、検知したブレーキ・ペダル適用パラメータから、適用するブレーキ作動パラメータを求める関数によって定義されており、
   前記提供するブレーキ・アシストを決定するステップは、ブレーキをかける前に、前記走行条件に応じて、前記関数の少なくとも一部の勾配を調整して、前記関数を演算することからなり、
   ブレーキがかけられている間、前記走行条件に応じて、前記ブレーキ・アシストの調整を制限する、または、阻止することをさらに含むことを特徴とする適応型ブレーキ方法。
10. 前記環境条件は、気温、気圧、相対湿度、降雨、予測されたまたは検知された路面の湿り度、予測されたまたは検知された路面の凍結状況、及び、検知されたタイヤ−道路間のスリップの増加のうち１つまたはそれ以上を含む請求項９に記載の適応型ブレーキ方法。
11. 前記走行条件は、ブレーキ・ディスク温度、車輪速度、及び、車両モーションを含む１つまたはそれ以上の車両条件を含む請求項９または１０に記載の適応型ブレーキ方法。
12. 前記関数は、前記ブレーキ・ペダル適用パラメータの一部または全ての範囲において、線形関数であり、
    前記線形関数の勾配、または、前記関数の線形関数部分の勾配は、前記走行条件に応じて調整される請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の適応型ブレーキ方法。
13. １つまたはそれ以上のブレーキ応答パラメータをモニタするステップと、
    前記ブレーキ応答パラメータに応じて、前記被アシスト・ブレーキ・システムによって提供される前記ブレーキ・アシストを調整するステップとをさらに含み、
    前記ブレーキ応答パラメータは、
    ａ．車両の減速度及び車軸の角減速度のうち少なくとも１つ、並びに、
    ｂ．ブレーキ・コンポーネント若しくはブレーキ液圧が受ける力または歪み、及び、ブレーキ・ペダルが受ける力、圧力、歪みまたは変位のうち少なくとも１つ、
    を含む請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の適応型ブレーキ方法。
14. 前記ブレーキ・アシストを調整するステップは、降雨を検知した場合、路面の湿りを予測した場合、若しくは、ブレーキ・ディスクの温度が上昇した場合等の不利な走行条件に応じて一時的にブレーキ・アシストを増大させる、及び／または、検知したブレーキ応答、若しくは、ブレーキ摩擦係数の減少等の不利なブレーキ応答パラメータに応じて一時的にブレーキ・アシストを増大させる請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の適応型ブレーキ方法。
15. 前記ブレーキ・アシストを調整するステップは、路面が凍結していることを予測した場合、または、タイヤ−道路間のスリップが増加したことを検知した場合等の不利な走行条件に応じて一時的にブレーキ・アシストを減少させる請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の適応型ブレーキ方法。
    

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