JP2008509843A - それぞれ少なくとも１つの電子的な制御装置によって制御される複数の電気的な装置を備えた商用車 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの電子的な制御装置（２２，２４）によって制御される複数の電気的な装置、たとえば電気的な操舵装置および／または電気的なブレーキ装置と、ペダル支持体（２０）に支承されたフットペダル、たとえばアクセルペダル（１６）、ブレーキペダル（１８）および／またはクラッチペダルを有するペダルユニット（１４）とを備えた商用車に関する。本発明は、少なくとも１つの制御装置（２２，２４）が、ペダルユニット（１４）とまとめられており、これによって、構成ユニット（２６）またはモジュールが形成されていることを提案している。

Description

背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の、それぞれ少なくとも１つの電子的な制御装置によって制御される複数の電気的な装置を備えた商用車から出発する。

今日の商用車は、ますます多くの電気的なまたは電子的なシステム、たとえば電気的なブレーキ装置、電気的なステアリング装置、電気的な原動機制御装置、電気的な空気ばね装置、電気的な減衰装置、電気的な空気調整装置等を有している。これらのシステムは、それぞれ電子的な制御装置によって制御されている。これによって、比較的高い個数の制御装置が設けられている。同時に、これらの個々のシステムはますますインテリジェントになり、商用車に設けられた別のシステムのデータをますます多く必要とする。このことは、ネットワーク化された構造に繋がる。たとえば、トラクションコントロールシステム（ＡＳＲ）とエレクトロニックスタビリティプログラム（ＥＳＰ）との関数が少なくともブレーキ・原動機制御装置にアクセスすることができなければならない。

これらのシステムの幾つかは安全臨界的である（たとえばブレーキ、ステアリング）。このことは、たとえばフェールセーフ特性またはフェールサイレント特性の形でまたは冗長性の形で、相応の制御装置に特別な要求を課す。したがって、たとえば欧州特許第１０３２５１８号明細書に基づき、機能安全性を高めるために、電気機械的な車両ブレーキ装置の冗長的な制御装置と冗長的なデータバスとが公知である。このような冗長性が安全性理由から必要となる事例では、たいてい、１つの制御装置が商用車のキャビン内に設けられており、もう１つの制御装置が商用車のフレームに設けられている。また、別の電子的なアッセンブリ、たとえばアクチュエータまたはセンサも空間的に互いに分離されて商用車に配置されており、たとえばキャビン内に配置された入力ユニットを介して入力されたデータが、フレームに配置された制御装置に伝送される。しかし、商用車に設けられた電気的なかつ電子的なアッセンブリの個数の増加は、大きな配線手間と、高い個数の差込み接続部とを生ぜしめる。このことは、故障しやすさを高める。

本発明の課題は従来のものに比べて、より高い機能安全性を有する、少なくとも１つの電子的な制御装置によって制御される複数の電気的な装置を備えた商用車を開発することである。

発明の利点
本発明は、商用車にいずれにせよ既存のペダルユニットが、電気的な装置の制御装置の少なくとも１つとまとめられ、これによって、構成ユニットまたはモジュールが形成されるという思想に基づいている。１つには、これによって、センサを有するペダルと、対応配置された制御装置との間の線路長さ、たとえばアクセルペダルストロークのストローク検出器としてのポテンショメータまたはペダル付近でステアリングコラムに配置された操舵角センサと、制御装置の各信号入力部との間の線路長さが短縮される。もう１つには、この場合、制御装置とペダルユニットとから成る構成ユニットが、一般的に旋回可能なキャビンと、フレームとの間の配線の引渡し点として働くことができる。なぜならば、アクチュエータとセンサとが、たいてい、フレームに配置されており、操作エレメントと表示・入力装置とが、たいてい、キャビン内に配置されているからである。さらに、構成ユニットは前製造することができる。このことは、製造コストを減少させる。

この場合、まとめは、ペダルユニットと少なくとも１つの制御装置とを空間的に近づけて配置し、これによって、構造的なユニットを形成することによって行われる。このユニットは、たとえば、
ａ）ペダル支持体と、少なくとも１つの制御装置のハウジングとのフランジ接続または
ｂ）解離可能なロックを備えた、ペダル支持体の内部のコンパートメント内への少なくとも１つの制御装置の押込みまたは
ｃ）ただ１つのハウジング内へのペダルユニットのエレメントと少なくとも１つの制御装置との組込みまたは
ｄ）ただ１つのハウジング内へのペダルユニットのエレメントと少なくとも１つの制御装置との組込みおよび共通のハウジングへのペダルユニットの残りの構成要素のフランジ接続または支承
によって形成することができる。

少なくとも１つの制御装置と、ペダルユニットとから成る構成ユニットが、キャビン内のセンサ、アクチュエータまたは入力・表示装置のケーブルを供給するための少なくとも１つの第１のコネクタ条片と、フレームの領域に設けられたセンサおよび／またはアクチュエータのケーブルを供給するための少なくとも１つの第２のコネクタ条片とを有していると有利である。いま、少なくとも１つの電子的な制御装置自体はキャビンに対するインタフェースに配置されているので、公知先行技術のように、まず、引渡し点における差込み接続部を介してキャビンに案内されることなしに、キャビンだけでなく、このキャビンの外部から到来する全ての線路を少なくとも１つの制御装置に直接接続することができる。このことは、障害のある差込み接続部による故障リスクを著しく減少させる。

さらに、それぞれ少なくとも１つの制御装置をキャビン内に配置し、この制御装置にデータ接続された少なくとも１つの別の制御装置をキャビンの外部に配置し、これによって、そこにそれぞれ位置するアクチュエータとセンサとを直接コンタクティングすることが不要になる。

さらに、少なくとも１つの制御装置は、純粋なキャビンデータバスおよび車両の別の部分に対するデータバスのための接続箇所（ゲートウェイ）として働くことができる。ここでも、キャビンへの引渡し点における付加的な差込み接続部が省略される。

以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

実施例の説明
図１に全体的に符号１で示した、商用車のキャビンは、フレーム２に対して、前方のスプラッシュボード６の領域に設けられた旋回軸４を中心として傾倒可能に支承されている。キャビン１内には、ステアリングホイール８を支持するステアリングコラム１０が配置されており、このステアリングコラム１０にすぐ隣接してキャビンフロア１２にペダルユニット１４が配置されている。このペダルユニット１４はペダル支持プレート２０を有している。このペダル支持プレート２０には、アクセルペダル１６とブレーキペダル１８とが枢着されており、たとえばペダルストローク測定のためのセンサ機構２１と、場合により、両ペダル１６，１８と協働するさらに別の構成エレメントとが配置されている。自動的な変速機が設けられていない事例では、ペダルユニット１４が付加的にクラッチペダルを有している。さらに、ステアリングコラムも支承されたペダル支持プレート２０には、操舵角センサ２３も配置されている。

さらに、商用車は多数の電気的なまたは電子的なシステム、たとえば電気的なブレーキ装置、電気的なステアリング装置、電子的な原動機制御装置、電子的な空気調整装置、電気的な空気ばね装置、電気的な減衰装置、電気的な空気調整装置等を有している。しかし、これらのシステムは、いまや、電子的な両制御装置２２，２４によって一緒に制御されている。

この場合、個々のアクチュエータおよびセンサ、たとえばＡＣＣレーダセンサまたは圧力調整モジュールは、装置ドライバまたはサブシステムドライバとして機能する固有の電子装置を備えて設計されていてよい。ＡＣＣレーダセンサは、周辺に認知された対象物に関する処理されたデータをデータバスを介して提供し、圧力調整モジュールは、データバスを介して伝送された命令に対して、ホイールまたはアクスルに対する制動圧を入力調整すると同時に瞬時の制動圧、回転数およびライニング摩耗に関する情報をデータバスを介して返送する。しかし、純粋に電気的なエレメント、たとえばフットブレーキモジュールのＡＢＳ弁の磁石またはペダルストロークセンサが使用されてもよい。

１つのアクチュエータまたはセンサは、両制御装置の個々の制御装置に結合されていてもよいし、両制御装置に結合されていてもよい。

安全性理由から、ブレーキ装置とステアリング装置とは両制御装置２２，２４によって制御される。両制御装置２２，２４は、それぞれフェールサイレントに接続されている、すなわち、一方の制御装置２２；２４の故障後または欠陥発生後、もはや制御命令が、対応配置されたアクチュエータに伝送されず、それぞれ他方の制御装置が、故障した制御装置２２；２４の機能を引き受けるかもしくは車両を臨界的な状態に陥らせないために、残りの制御装置２２；２４の機能で十分であるように接続されている。

付加的に、故障に対して安全な電気的なエネルギ供給と、故障に対して安全なデータ伝送とが保証されている場合には、ブレーキ装置だけでなく、ステアリング装置も、「ブレーキ・バイ・ワイヤ」および「ステア・バイ・ワイヤ」の方向で、それぞれ全電気的に形成することができる。すなわち、たとえばブレーキ装置の場合には、もはやニューマチック的な制御が下位の安全レベルとして存在しておらず、制動機能が、いずれにせよ、純粋に電気的に制御される。

この場合、両制御装置２２，２４にも同じく、システム上位の機能、たとえばＡＳＲまたはＥＳＰと、運転者支援機能、たとえば自動駐車機構またはＡＣＣ（アダプティブ クルーズ コントロール）とが形成されている。この場合、このために必要となるデータは最初に多数の個々のシステム制御装置からデータバスを介して収集される必要がないかまたは分配される必要がない。

有利には、冗長的な２つの制御装置２２，２４がペダルユニット１４とまとめられており、これによって、前製造可能な構成ユニットまたはモジュール２６が形成されている。このことは、たとえば制御装置２２，２４が、ペダルユニット１４のペダル支持プレート２０にフランジ接続されたハウジング２８内に収納されているかまたはペダル支持プレートに設けられたコンパートメント内に押し込まれていることによって実現することができる。制御装置２２，２４とペダルユニット１４の構成エレメントとが共通のハウジング内に収納されていることも可能である。

制御装置２２，２４とペダルユニット１４とから成るモジュール２６は、一方では、商用車のキャビン１内のセンサ、アクチュエータまたは入力・表示装置に信号および／または出力伝送接続されていて、他方では、商用車のフレーム２の領域に配置されたセンサおよび／またはアクチュエータに信号および／または出力伝送接続されている。このためには、モジュール２６が、キャビン１からセンサおよび／またはアクチュエータのケーブル３１を供給するための少なくとも１つの第１のコネクタ条片３０と、フレーム２の領域からセンサおよび／またはアクチュエータのケーブル３３を供給するための少なくとも１つの第２のコネクタ条片３２とを有していてよい。この場合、この第２のコネクタ条片３２は、有利には、キャビンフロア１２の、キャビン１と反対の側に向けられた面に配置されている。ケーブルによって、有利には少なくとも１つのＣＡＮデータバスが実現される。このＣＡＮデータバスは、センサ２１，２３と、アクチュエータと、制御装置２２，２４との間の通信を引き受ける。

商用車のキャビンの概略図である。

符号の説明

１ キャビン、 ２ フレーム、 ４ 旋回軸、 ６ スプラッシュボード、 ８ ステアリングホイール、 １０ ステアリングコラム、 １２ キャビンフロア、 １４ ペダルユニット、 １６ アクセルペダル、 １８ ブレーキペダル、 ２０ ペダル支持プレート、 ２１ センサ機構、 ２２ 制御装置、 ２３ 操舵角センサ、 ２４ 制御装置、 ２６ モジュール、 ２８ ハウジング、 ３０ コネクタ条片、 ３１ ケーブル、 ３２ コネクタ条片、 ３３ ケーブル

Claims (10)

1. 少なくとも１つの電子的な制御装置（２２，２４）によって制御される複数の電気的な装置、たとえば電気的な操舵装置、電子的な原動機制御装置および／または電気的なブレーキ装置と、ペダル支持体（２０）に支承されたフットペダル、たとえばアクセルペダル（１６）、ブレーキペダル（１８）および／またはクラッチペダルを有するペダルユニット（１４）とを備えた商用車において、少なくとも１つの制御装置（２２，２４）が、ペダルユニット（１４）とまとめられており、これによって、構成ユニット（２６）またはモジュールが形成されていることを特徴とする、商用車。
2. 少なくとも１つの制御装置（２２，２４）が、ペダルユニット（１４）のペダル支持体（２０）にフランジ接続されたハウジング（２８）内に収納されている、請求項１記載の商用車。
3. 少なくとも１つの制御装置（２２，２４）と、ペダルユニット（１４）の構成エレメントとが、共通のハウジング内に収納されている、請求項１記載の商用車。
4. 機能に関して少なくとも部分的に冗長的な少なくとも２つの制御装置（２２，２４）が、ペダルユニット（１４）とまとめられており、これによって、構成ユニット（２６）が形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の商用車。
5. 各制御装置（２２；２４）が、自体故障を監視するようになっていて、故障の認識時に、必要な場合に、自体機能しないようになっている、請求項４記載の商用車。
6. 両制御装置（２２，２４）が、相関的に故障を監視するようになっていて、故障の認識時にそれぞれ他方の制御装置において、故障に該当しない制御装置が、故障に該当した制御装置を、必要な場合に、機能させないようになっている、請求項４記載の商用車。
7. 制御装置（２２，２４）の一方の停止に繋がる故障の事例において、これによって、車両が、安全臨界的な状態に陥ることを、他方の制御装置（２２，２４）が少なくとも阻止するようになっている、請求項５または６記載の商用車。
8. まだ機能可能な制御装置（２２，２４）が、他方の制御装置（２２，２４）の停止を認識するようになっていて、該他方の制御装置（２２，２４）の機能を少なくとも部分的に引き受けるようになっている、請求項５または６記載の商用車。
9. 少なくとも１つの制御装置（２２，２４）と、ペダルユニット（１４）とから成る構成ユニット（２６）が、一方では、当該商用車のキャビン（１）内のセンサ（２１，２３）、アクチュエータ、入力・表示装置および／または別の制御装置に信号および／または出力伝送接続されていて、他方では、当該商用車のキャビン（１）の外部の領域に配置されたセンサ、アクチュエータおよび／または別の制御装置に信号および／または出力伝送接続されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の商用車。
10. 少なくとも１つの制御装置（２２，２４）と、ペダルユニット（１４）とから成る構成ユニット（２６）が、キャビン（１）内のセンサ、アクチュエータまたは入力・表示装置のケーブルを供給するための少なくとも１つの第１のコネクタ条片（３０）と、フレーム（２）の領域に設けられたセンサおよび／またはアクチュエータのケーブルを供給するための少なくとも１つの第２のコネクタ条片（３２）とを有している、請求項９記載の商用車。

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