JP2010179913A - ブレーキ監視システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の車軸、複数のブレーキアクチュエータ、及び、エンジン制御モジュールを備え、各ブレーキアクチュエータが前記車軸の１つに設けられた車両の、ブレーキ監視システム及び方法。
【解決手段】本発明のシステム１０は、リアルタイムに、ブレーキ圧力及びブレーキライニング摩耗を測定し、第１及び第２の信号を生成するセンサー１４、１６、１８を含む。前記第１及び第２の信号は、シャーシ通信モジュール２０に受信され保存される。前記シャーシ通信モジュール２０は、ブレーキの故障条件を前記第１及び／又は第２の信号に関して検知し、前記故障条件を記録し、前記故障条件はブレーキ監視警告及びブレーキライニング警告のうち１つであり、警告灯を介して状況表示を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的には自動車のブレーキ監視システムに関し、さらに具体的には、故障状態を検知して、診断を行うことを目的として、リアルタイムにブレーキ実圧力を測定、記録及び送信可能な、自動車に搭載及び／又は非搭載のブレーキ監視システムに関する。

本発明は、改良されたブレーキ監視システム、特に、トラクターとトレーラーとの組み合わせのような乗り物に用いるものに関する。

先行技術においては、大型トラック及びその他の大型車両は、典型的にはエアーブレーキ駆動システムを備える。このエアーブレーキ駆動システムは、空気をサービスチャンバーに加えて、ダイヤフラムを第１の方向に駆動する。プッシュロッドは、一般的にはダイアフラムと共に動き、車両ブレーキを作動させるリンク機構に接続されている。緊急用チャンバーもまた、一般的にはサービスチャンバーに隣接して配置され、エアシステムの失陥時にプッシュロッドを動かすように動作可能である。このために、典型的には高強度パワースプリングが緊急チャンバーに組み込まれ、これがシステムエアー系統の失陥時にプッシュロッドを作動させる。このスプリングはまた、典型的には駐車時にもプッシュロッドを作動させる。

ブレーキアクチュエータは、前記プッシュロッド向けにあらかじめ定められた移動許容量又はストローク量を有する。ブレーキを完全に作動させるために要するプッシュロッドの移動量は、ブレーキアクチュエータのストローク範囲内となるよう、慎重に監視される必要がある。先行技術においては、ブレーキシステムを作動させる為には過剰量のプッシュロッド移動という状況が経験されてきた。このプッシュロッド必要移動過剰は、複数のうち任意の要素によって引き起こされうる。典型的には、過剰な移動はブレーキライニングの摩耗に起因する。ブレーキが摩耗すればするほど、ブレーキ作動に必要なプッシュロッド移動量は増大する。さらに、プッシュロッドをブレーキに接続する部品間の結合、連結等が曲がったり、緩くなったり、大きく摩耗したりすれば、ブレーキを適切にストロークさせる為に必要なプッシュロッドの移動が大きくなることがある。これら複数の要素が組み合わさると、ブレーキ作動に必要なプッシュロッド移動量が、場合によりブレーキアクチュエータからのプッシュロッド移動またはストロークの利用可能上限値へ近接するおそれが生じる。これはもちろん望ましくない状況である。

先行技術においては、ブレーキが作動している間プッシュロッド移動量を監視し、プッシュロッド移動過剰時に運転者に何らかの表示をする試みがなされた。プッシュロッド移動過剰時の判定は、ブレーキアクチュエータの設計上又は定格上のストロークに依存する。さらに、あそび調整装置とよばれる機器が、一般的にはプッシュロッドと基礎ブレーキとの間に配置される。あそび調整装置は、ブレーキシステム中のあそびを補完し、必要なプッシュロッド移動量を減少させるため、増加的に調整される。今日、基礎ブレーキシステムを自動的に調整する自動あそび調整装置も入手可能である。

電子表示システムも提案されてきた。しかし、乗り越えるべき障害が複数存在する。第１に、１８輪車両の各ブレーキアクチュエータの電子表示器に対し電源供給と監視をするには費用がかかる。車両の配線費用だけでも、全電子表示器と組み合わさる監視装置の合計を超える。さらに、ブレーキアクチュエータが取付けられている過酷な環境では、ブレーキアクチュエータとコントローラを結ぶ配線が損傷しかねない。

その上、トラクターのみならずトレーラーの構成も多様である。例えば、トラクターおよびトレーラーの車軸数は様々でありうる。各車軸は、スプリングブレーキアクチュエータ又は単なるサービスブレーキアクチュエータを含むことがある。効率化のために単一の電子コントローラを有することが望ましく、これは設置された車両の特定の設定を認識する不揮発性プログラムによるものでもよい。

このようなシステムの１つは、２００２年１２月３１日発行のBob R. Weantらの特許文献１に開示されており、ここで参照することによりこれを本明細書の一部とする。しかし、このWeantシステムは、センサーおよびシステム技術の多くの利点を考慮したものではない。

米国特許第６，５０１，３７５号明細書

本発明は、上述の問題のうち１つ以上を解決する。

本発明の１つの態様は、ブレーキ監視システムを提供する。ブレーキ監視システムは、シャーシ通信モジュール、１つ以上のｅ−ストロークセンサー、１つ以上のブレーキライニング摩耗センサー、及び、最低１つの圧力センサーを含む。このセンサーは、センサーデータを読み取り保存するシャーシ通信モジュールと電子的に接続される。前記シャーシ通信モジュールは、ブレーキストローク（ドラッギング、機能不良、オーバーストローク）、ブレーキストロークセンサー、又は、ライニング摩耗故障を検知するセンサーデータを用いる。前記センサー及び故障データを車外の診断ツールに中継し、さらなる分析／診断に供してもよい。

本発明の１態様においては、リアルタイム実圧力センサーデータは、測定され、送信され、及び、場合によっては保存される。

本発明の別の態様においては、ブレーキ監視システムはオーバーストローク状態を検知するための診断表示ツールを含む。

本発明のさらに別の態様においては、シャーシ通信モジュール及び／又は診断表示ツールは、センサーデータに関して診断を行うことができ、かかるデータとしてはパニック停止や通常のブレーキ動作の頻度及び深刻度の検知が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

本発明の第１の態様は、複数車軸、複数ブレーキアクチュエータ及びエンジン制御モジュールを備える車両の、ブレーキ監視システムを提供する。各ブレーキアクチュエータは、複数の車軸のうちの１つに取り付けられる。このシステムは、複数のセンサー、複数のブレーキライニング摩耗センサー、シャーシ通信モジュール及び診断装置を含む。各センサーは各アクチュエータに取付けられ、リアルタイムで各アクチュエータのパラメータを感知し、各第１の信号を発生する。各ブレーキライニング摩耗センサーは、ブレーキライニングアクチュエータ内にそれぞれ設置され、各アクチュエータのブレーキ摩耗パラメータを検知し、それぞれ第２の信号を発生する。シャーシ通信モジュールは、センサー及びブレーキライニング摩耗センサーにワイヤハーネスを介して連結され、第１及び第２の信号を受信し、自身に第１及び第２の信号を保存する。シャーシ通信モジュールは、第１及び／又は第２の信号に関して複数ブレーキのうち１つの故障状態を検知し、故障状態を記録する。故障状態は、ブレーキ監視警告及びブレーキライニング警告のうち１つである。シャーシ通信モジュールは、複数の警告灯を有する。それぞれの警告灯は、故障状態のうち１つに対応する。シャーシ通信モジュールは、各警告状態の検出に反応し警告灯をそれぞれ１つ作動させる。診断装置はシャーシ通信制御モジュールにデータリンクを介して接続され、シャーシ通信制御モジュールに保存された第１及び第２の信号並びに故障状態を受信し、そして、診断装置内に第１及び第２の信号並びに故障状態を記録する。故障状態は、ドラッギングブレーキ状態を示すことがある。続いて、シャーシ通信モジュールは、ドラッギングブレーキ状態の検出に呼応して信号をエンジン制御モジュールに送り、車両を減速し、又は、車両の速度及び／又はエンジンの回転数（ＲＰＭ）を制限することができる。

本発明の第２の態様においては、複数車軸、複数ブレーキアクチュエータ及びエンジン制御モジュールを備える車両のブレーキ監視方法が提供される。各ブレーキアクチュエータは、複数の車軸のうちの１つに取り付けられる。前記方法は、センサーを用いて各アクチュエータのパラメータをリアルタイムに検出し、個別に第１の信号を生成する段階、及び、ブレーキライニング摩耗センサーを用いて各アクチュエータのブレーキ摩耗パラメータを検出し、個別に第２の信号を生成する段階を含む。各ブレーキライニング摩耗センサーは、個別にブレーキライニングアクチュエータ内に設置される。本発明の方法はさらに、ワイヤハーネスを介してシャーシ通信モジュールで第１及び第２の信号を受信する段階、前記第１及び第２の信号をシャーシ通信モジュールに保存する段階、前記第１及び／又は第２の信号に関してブレーキのいずれかの故障状態を検出する段階、並びに、前記故障状態を記録する段階を含む。故障状態は、ブレーキ監視警告及びブレーキライニング警告のいずれかである。本発明の方法はまた、シャーシ通信モジュールに複数の警告灯を備える段階、各警告状態の検出に呼応して前記警告灯を個別に１つ作動させる段階、第１及び第２の信号並びに故障状態を、データリンクを介してシャーシ通信制御モジュールに接続した診断装置で受信する段階、並びに、前記第１及び第２の信号並びに前記故障状態をシャーシ通信モジュールに保存する段階を含む。故障状態は、ドラッギングブレーキ状態を示す場合がある。本発明の方法はまた、ドラッギングブレーキ状態の検出に呼応して、信号をエンジン制御モジュールに送り、車両を減速し、又は、車両の速度及び／又はエンジンの回転数を制限する段階を含む。

本明細書の図に関連づけて検討すれば、以下の詳細な説明の参照によって理解が進むため、本発明の別の優位性が容易に認められるだろう。

本発明の実施に基づくブレーキ監視システムの図である。 図１のブレーキ監視システムのシャーシ通信モジュールの図である。 図１のブレーキ監視システムのシャーシ通信モジュールの図である。 図１のブレーキ監視システムのシャーシ通信モジュールの図である。 図１のブレーキ監視システムのシャーシ通信モジュールの図である。 図２Ａ〜２Ｄのシャーシ通信モジュールの点滅コード操作のフローダイアグラムである。 図２Ａ〜２Ｄのシャーシ通信モジュールとラップトップコンピュータとの間のハーネス接続の概略図である。 図４のラップトップで実行中の診断プログラムのスクリーンショットである。 図４のラップトップで実行中の診断プログラムのスクリーンショットである。 図４のラップトップで実行中の診断プログラムのスクリーンショットである。 図２Ａ〜２Ｄのシャーシ通信モジュールと共に用いる携帯型ツールの概略図である。 図８の携帯型ツールの操作のスクリーンショットである。 図８の携帯型ツールの操作のスクリーンショットである。 図８の携帯型ツールの操作のスクリーンショットである。 図８の携帯型ツールの操作のスクリーンショットである。 図８の携帯型ツールの操作のスクリーンショットである。 図８の携帯型ツールの操作のスクリーンショットである。 図８の携帯型ツールの操作のスクリーンショットである。 図８の携帯型ツールの操作のスクリーンショットである。

図を参照することにより、自動車（図示を省略）に用いるブレーキ監視システム１０を示す。ここで、同様の数字は、複数の視点を通じた同様の又は対応する部品を示す。この自動車は複数のブレーキアクチュエータ１２を含む（図の実施態様では、自動車は４つのブレーキアクチュエータ１２を含む）。図の実施態様においては、ブレーキアクチュエータ１２はドラムブレーキである。

一般的には、ブレーキ監視システム１０は複数のセンサー（以下参照）を使用しブレーキの状況を継続的に監視する。そのようなシステムの１つが、米国特許第６，４１１，２０６号に開示されており、ここに参照することによりこれを本明細書の一部とする。ブレーキ監視システム１０は、各アクチュエータ１２中に設置されたｅ−ストロークセンサー１４及びブレーキライニング摩耗センサー１６を含む。このｅ−ストロークセンサー１４は、アクチュエータ１２のパラメータを感知し、オーバーストローク故障状態を検知するために使用できる。１つの実施態様では、ｅ−ストロークセンサー１８は、リアルタイムブレーキ圧力適用値を提供する。リアルタイムブレーキ圧力適用値はＪ１９３９ネットワークを介して送信され、これもシャーシ通信モジュールにローカル保存可能であり、車両からダウンロードされ、例えば診断ツール（以下参照）上に保存されてもよい。ブレーキライニング摩耗センサー１６は、車両の各ブレーキ装置のブレーキライニング内に配置され、より詳細には以下に記載する通りである。追加のセンサーでプッシュロッドエクステンションを検出してもよい。

別の実施態様においては、ブレーキアクチュエータ１２はディスクブレーキである。ディスクブレーキを用いる場合は、センサー１４を用いてブレーキの適用を計測し、次にこれを、特にオーバーストローク状態を検出するために用いてもよい。１つの態様においては、位置センサーを用いてディスクブレーキアクチュエータ１２のレバーアーム又はキャリパーの位置を感知してもよい。オーバーストローク状態は、リード型スイッチセンサーによって検出してもよい。別タイプの位置及び／又は場所センサーを用いて、ブレーキ適用又はエクステンション又は圧力を監視してもよい。

１つの実施態様においては、ブレーキライニングセンサー１６はプラスチックのごとき摩耗性材料に埋め込まれた導線を含み、車両のブレーキ内に配置される。材料が摩耗するにつれて、導線が露出して短絡状態が生じる。短絡状態は、所定量のブレーキライニング摩耗、すなわちライニング「低」に対応する。摩耗が続けば導線は破断し、開回路状態が生じる。１つの実施態様においては、この開回路状態はライニング消耗状態に対応する。

ブレーキ監視システム１０は、シャーシ通信モジュール２０を含む。センサー１４、１６、１８は、ワイヤハーネス２２を通じてシャーシ通信モジュール２０に電子的に接続されている。本発明の１つの実施態様においては、シャーシ通信モジュール２０は、車両上の技術者がアクセス可能な場所に配置され、一般的には車両の運転室からは見えない。

別の実施態様においては、シャーシ通信モジュール２０は運転室内に配置される。これは通信モジュール２０の多くの機能を運転室内から運転者が実行することを可能とする。

システム２０は、
−車両の各車輪におけるセンサー配線破断／センサー故障を検出し、
−機能不全のアクチュエータを検出し、
−ブレーキ圧力、プッシュロッドエクステンション及び時間に基づくアルゴリズムを用い、ブレーキプッシュロッドエクステンション故障を検出し、
−オーバーストローク故障を検出し、
−リアルタイムブレーキ圧力値を記録し、及び、これを車外に送信する場合もあり、
−ブレーキ圧力センサー値に基づき故障を検出し、並びに、
−ブレーキライニングの摩耗を知らせる。

ブレーキ圧力値はブレーキ適用の判断に用いることができ、例えば試験操作時に用いる。ブレーキ圧力情報はまた、技術者が診断時に参照するため携帯型ツール（以下参照）に表示または使用されることがある。例えば、技術者はブレーキオーバーストローク問題の判断に実ブレーキ圧を用いることがある。詳細な例においては、ブレーキシステムに８０〜９０ＰＳＩを適用してブレーキオーバーストロークを検査する。オーバーストロークが８０〜９０ＰＳＩ以下で発生する場合は適正である。これが９０ＰＳＩを超えて発生する場合は適正ではない。一般的な車両のブレーキシステムは、最大およそ１２０ＰＳＩ以下の空気圧を供給することができる。

１つの実施態様においては、シャーシ通信モジュール２０は、携帯型診断ツール（以下参照）へのインターフェイス、及び／又は、診断プログラムを実行するコンピュータ若しくはラップトップ（以下参照）へのインターフェイスを提供する。この実施態様においては、インターフェイスは診断ツール及び／又はコンピュータ／ラップトップへＳＡＥＪ１７０８インターフェイス、ＲＳ−２３２インターフェイス及びＳＡＥ Ｊ１９３９インターフェイスを提供するコネクターをそれぞれ通じて提供する。

システム１０は、操作者または技術者に特定情報を伝達する複数の警告灯を有する（以下参照）。

具体的に図１及び２Ａ〜２Ｄを参照すると、シャーシ通信モジュール２０は、すべてのシステム警告灯に同時に表示される点滅コードシーケンスを開始する押しボタン２２を含む。

この実施態様においては、システム１０には４つ以下の警告灯が使用可能である。
−警告灯１：トラクター／トラック／バスブレーキモニター警告
−警告灯２：トラクター／トラック／バスライニング警告
−警告灯３：トレーラーブレーキモニター警告
−警告灯４：トレーラーライニング警告

システム１０は、運用中の自動車のブレーキシステムを継続的に監視するよう設計されている。故障が生じた場合にはアクティブと判断し、適当な警告灯を点灯する。例えば、トラクターがアクティブドラッギングブレーキを有する場合は、トラクター／トラック／バスブレーキ監視警告灯が点灯するが、他の警告灯はオフのままである。欠陥が既にアクティブでなくなり、または修理されたときには、警告灯は消灯する。

システム１０は、一連の単純な点滅コードとシステム警告灯を用いて、アクティブ及び非アクティブ（保存済）故障情報の両方を表示可能である。

図示された実施態様においては、シャーシ通信モジュールは押しボタン２４を含む。押しボタン２４の操作によって、一度にすべてのシステム警告灯を通じて表示される点滅コードシーケンスが開始される。すべての警告灯が同一の故障コードで同時に点滅する。表１は典型的な点滅コードシーケンスである。

この点滅コードシーケンスの例では１桁目「１」の次が２桁目「１」であり、これは故障がないことを意味する。

１桁目「３」から「６」までは、何かブレーキ関連の故障があることを意味する。２桁目はブレーキアクチュエータ１２の故障を特定する。図示された実施態様においては、ブレーキアクチュエータは車軸毎に左または右側と特定される。

１桁目「７」は２桁目によって特定されるシステム故障があることを意味する。

具体的に図３を参照し点滅コード故障回復プロセスを説明する。システム１０はアクティブ故障発生時のみアクティブ故障専用の点滅コードを表示する。警告灯は、システム１０が作動しアクティブ故障が発生した場合に点灯する。アクティブ故障は修理される必要があり、非アクティブな保存済故障がこの点滅コード法で取得可能となる前に、警告灯を消灯する必要がある。警告灯消灯時に点滅コードシーケンスが開始された場合は、続けて保存済故障コードが表示される。

点滅コード表示シーケンスは以下の通り：
１．アクティブ又は非アクティブ保存済故障コードを取得するためには、シャーシ通信モジュール２０前面の押しボタン２４を１秒押下して放す。これで点滅コードシーケンスが開始される。
２．警告灯を見て点滅コードを数える。
３．点滅コードは、点火電源が遮断されるか故障コードがクリアされるまで、ループ表示される。
４．故障コードをクリアするためには、シャーシ通信モジュール２０前面の押しボタン２４を最低５秒長押しして放す。警告灯が１０回点滅し、保存済故障コードがクリアされたことを示す。

点滅コードシーケンスは、以下のタイミングを用いる。

備考：
１．点滅コード表示時にこれを記録するため、鉛筆と紙を用意しておくとよい。
２．ＣＣＭ押しボタンを５秒間押下すると保存済故障コードがクリアされるのみであり、故障が発生した基礎ブレーキシステムの問題は修復されない。
３．アクティブｅ−ストローク故障（警告灯点灯）により、ｅ−ストロークシステムは適切なＳＡＥ Ｊ１７０８及び／又はＪ１９３９コードを同報通信する。

点滅コード定義例：
ブレーキシステム故障：車軸２右−ドラッギングブレーキ
点滅コード：４−４

ブレーキシステム故障：ＳＡＥ Ｊ７０８／Ｊ１９３９通報
点滅コード：７−２

ブレーキシステム故障：無し
点滅コード：１−１

上記点滅コードシーケンスは４つのライトを用いるが、他の設計も本発明の範囲に入りうることに留意するべきである。例えば、通信モジュール２０には、故障メッセージを伝える文字情報を表示可能なディスプレイを用いることも可能である。

上述の通り、コントローラ１０は診断ツール３０に接続するインターフェイスを提供し、これは保存済のセンサーデータ及び診断結果をダウンロードし、試験を行うための携帯型ツール、コンピュータ又はラップトップ３０に統合されていてもよい。１つの実施態様においては、診断プログラムを実行してシャーシ通信モジュール２０より以下の情報を取得するため、診断ツール３０を用いてもよい。
−車輪のブレーキ及びライニング現状
−保存済故障履歴
−システム状況
−ＣＣＭ情報：ソフトウェアバージョン、設定、シリアル番号

１つの実施態様においては、診断ツール３０はサービスを行う場所に用意され、一般的には車両上に常置されるものではない。別の実施態様においては、診断ツール３０はオンボードツールであり、運転室内のシステム１０に接続されていても、運転室内に設置されていてもどちらでもよく、また、通信モジュール２０に接続されていてもよい。

１つの実施態様においては、ＲＳ−２３２診断プログラムキットが提供されうる。このキットは、診断プログラムソフトウェアＣＤ、１０フィートＲＳ−２３２診断／プログラミングハーネス、及び、ＵＳＢ高速シリアルアダプターハーネスを含んでいてもよい。

セットアップ説明：
１．付属の診断ハーネスＰ／Ｎ８２９０２２０は、診断ツール３０とシャーシ通信モジュール２０とを連結する。図４に示すとおり、白色４ピンコネクターをシャーシ通信モジュール２０のＰ２コネクターに差し込む。

２．ＤＢ９コネクターをツールのシリアルＣＯＭポートに接続する。コンピュータのシリアルＣＯＭポートを使えない場合は、ＵＳＢ高速シリアルアダプターハーネスを用いる必要がある。ＤＢ９コネクターを単に差し込んでからアダプターハーネスＵＳＢコネクターをコンピュータのＵＳＢ端子に差し込む。

３．ＲＳ−２３２診断プログラムは添付のＣＤより直接実行可能である。ＲＳ−２３２診断プログラムＣＤをコンピュータの適切なドライブに挿入する。ＣＤドライブウィンドウよりＣＤの内容にアクセスする。以下の図５に示すとおり、ｅ−ＳＴＲＯＫＥ ＲＳ−２３２ ＤＩＡＧＮＯＳＴＩＣ．ｅｘｅファイルをダブルクリック（左クリック）して、ＲＳ−２３２診断プログラムを開始する。

４．ＲＳ−２３２プログラムウィンドウが開いたら、適切なＣＯＭポートを選択する必要がある。図６参照。一般的にＤＢ９コネクターは、使用する機器のＣＯＭ１として動作する。ＵＳＢ高速シリアルアダプターは、接続時にＣＯＭポート番号を割り振られる。ＵＳＢアダプターハーネスに割り当てられたＣＯＭポートは、デバイスマネージャで参照可能である。ステップ５参照。

５．コンピュータデバイスマネージャを開始するには、以下のステップに従う。
注：この説明はウィンドウズ（登録商標）アプリケーションにあてはまるものである。
−スタートボタン、設定、そしてコントロールパネルを選択する。
−コントロールパネルウィンドウが開いたら、システムアイコンを選択する。
−「システムのプロパティ」のウィンドウが開いたら、「ハードウェア」タブを開き、「デバイスマネージャ」ボタンを押下する。
−「デバイスマネージャ」が開いたら、「ポート（ＣＯＭとＬＰＴ）」を探す。
−「ポート（ＣＯＭとＬＰＴ）」横の「＋」を左クリックする。
−ここで、動作中のＣＯＭポートがすべて、番号割り当てと共に表示される。
−ＵＳＢアダプターを表示するＣＯＭポートを見つけＣＯＭ番号を記録する。

６．適切なＣＯＭポート番号を選択した後に、メインディスプレイフィールドを選択する必要がある。ディスプレイウィンドウのどこかで、マウスをクリックする。これは、ＣＯＭポート設定ではなく、診断プログラムとの接続を継続することを可能とする。

７．これで、ｅ−ストロークＲＳ−２３２診断プログラムがいつでもシステム１０よりデータを取得できる。

診断プログラム操作説明：
ＲＳ−２３２診断プログラムは２つの異なるディスプレイウィンドウを有し、これらは以下のｅ−ストロークブレーキ及びシステム情報を提供する（図６及び７を参照）。

ＣＣＭデータウィンドウ情報：
−ＣＣＭシリアル番号
−ソフトウェアバージョン番号
−ブレーキストロークセンサーを備える車軸
−ライニング摩耗センサー（ドラム／ディスク）を備える車軸
−ＣＣＭ種別
−Ｊ１７０８状況
−Ｊ１９３９状況

ブレーキデータウィンドウ：
−車輪固有データが表示され、Ｂコマンドで更新される（以下の図５参照）。
−ブレーキアクチュエータストローク状態−現在の作動状態をＢコマンドで表示する。
−ブレーキストローク故障発生回数−ノンカレント保存済の故障回数を表示する。
−ブレーキライニング状態−現在の作動状態をＢコマンドで表示する。
−ブレーキ適用圧力−現在の適用圧力をＢコマンドで表示する。
−圧力変換器故障発生回数−ノンカレント保存済故障回数を表示する。
−ＣＣＭシリアル番号
−ソフトウェアバージョン番号
−ブレーキストロークセンサーを備える車軸
−ライニング摩耗センサー（ドラム／ディスク）を備える車軸
−ＣＣＭ種別

ＲＳ−２３２診断プログラムは、以下のキーを用いて操作可能である。
Ｂ−Ｂを押下すると、ボタンが押下された時点のＣＣＭ内の現在／作動中のブレーキデータを取得する。
Ｃ−Ｃを押下すると、保存済故障コードをＣＣＭからクリアする。
Ｍ−Ｍを押下すると、ＣＣＭ情報を表示する。

８．ファンクションキーの１つを押下すると、ＲＳ−２３２診断プログラムは自動的に所定のデータをシャーシ通信モジュールより取得する。Ｂを長く押下すると、更新済みブレーキデータを取得する。Ｂを押下する都度ブレーキデータが更新され、以前の表示データが置き換わることに注意すべきである。記録が必要な場合は表示されたデータをセーブするべきである。レポートを移動するにはウィンドウ右側のスライダーを用いる。

９．表示されたブレーキデータ又はＣＣＭ情報は、セーブボタンを押下することによってセーブ可能である。セーブウィンドウが開きファイル名とセーブ場所が示される。所定の情報を入力し、セーブを押下する。続いてＲＳ−２３２診断プログラムがテキスト（.txt）ファイルをセーブする。図７参照。

.txt形式を望まない場合は、表示されたデータを所望のプログラムにコピーアンドペースト可能である。

１０．表示されたブレーキデータはまた、プリントボタンを押下することによって印刷可能である。このプログラムでは、用いるコンピュータに設定されている初期設定プリンタに印刷する。

セーブ及び印刷済みブレーキデータは、レポート冒頭に日時の記録を含む。

特に図８〜１６を参照すると、システム１０は携帯型診断ツール３０を含む場合がある。ブレーキ監視システム１０は、車両のブレーキ状態を継続的に監視する。ブレーキ故障が発生すると、システム１０はＳＡＥ Ｊ１７０８／Ｊ１９３９故障コードを、車両のＪ１７０８又は制御エリアネットワーク（Controller Area Network、ＣＡＮ）を通じて（該当する場合）送る。

携帯型ツール３０は、システム状態及びブレーキ故障コードに関し車両のＪ１７０８またはＪ１９３９ ＣＡＮネットワークを監視する。すべてのシステムブレーキ故障は、発行済みＳＡＥ Ｊ１７０８／Ｊ１９３９コードである（Engineering Bulletin EB 08-025 e-Stroke SAE Fault Codes rev. 01.xlsを参照）。

携帯型ツール１０は、６又は９ピン診断ポート（ＯＢＤ）コネクターのいずれかに接続可能な付属の診断ハーネスと共に、容易に使用可能である。車両の診断ポートコネクターに接続した場合、携帯型ツール３０は自動的に作動し、シャーシ通信モジュール２０と通信を確立する。

携帯型ツール３０は、リアルタイムシステム状態、ライニング摩耗（該当する場合）及びアクティブブレーキ故障を表示する。さらに、ブレーキ故障履歴をシステムより取得することも可能である。診断のため、車両速度及びブレーキ適用圧力もまた利用可能である。

１つの実施態様においては、携帯型ツール３０をツールキットに提供してもよい。ツールキットは以下の構成要素から構成される：携帯型ツール３０及びディスプレイ診断ハーネス。診断ハーネスは、携帯型ツール３０を車両のＯＢＤポートに接続可能である。標準６または９ピンコネクタープラグリード線がハーネスに含まれ、ディスプレイを車両のＯＢＤ回路に接続する。６ピンＯＢＤポートコネクターを備える車両は、一般的にはＳＡＥ Ｊ１７０８のみを含む。９ピンＯＢＤポートコネクターを備える車両は、一般的にはＳＡＥ Ｊ１７０８及びＪ１９３９の両方を含む。

携帯型ツール３０を用いるには、「ディスプレイ」と表示された診断ハーネス１２ピンコネクタをツール３０背面の差込口に接続する。次に、６または９ピン診断コネクタのいずれかを、車両の空きＯＢＤポートに接続する。ツール３０は車両電源を受けて自動的に作動し、ＳＡＥ Ｊ１９３９又はＪ１７０８回路のいずれかの上のシステム１０をサーチする。このツールのディスプレイは、通信プロトコル（Ｊ１７０８またはＪ１９３９）が用いられているのを表示する。ツール３０は接続完了であり使用可能となる。

追加のディスプレイ接続オプション：
図示される実施態様においては、システム１０の故障履歴及びブレーキ適用圧力は、Ｊ１９３９回路上のみで利用可能である。Ｊ１７０８は、システム故障を発生時にリアルタイムで表示することしかできない。システム１０を車両にインストールしＪ１７０８回路に接続する場合、シャーシ通信モジュール２０に直接Ｊ１９３９接続して、故障履歴及びブレーキ適用圧力を取得することが可能である。

車両電源にアクセスするには、６または９ピン診断コネクタのいずれかを車両の空きＯＢＤポートに接続する。次に、「Ｐ３」という表示が付された４ピンコネクターを、シャーシ通信モジュール２０のＰ３コネクターに接続する。ツールのディスプレイはこの時点で、電源とシャーシ通信モジュール２０上のＪ１９３９接続への直接接続を有する。

そこにツール３０が差し込まれたときには、ツール３０がセルフテストを実行する間スプラッシュスクリーンが表示される。セルフテストが完了したときにはホームスクリーンが表示される。ホームスクリーンは、システム状態だけではなく使用されるアクティブ診断回路を表示する（図８参照）。

ツール３０は、５つのソフトキー（「１」、「２」、「３」、「４」及び「５」と表示が付されている）を用いて、ナビゲーション可能である。ソフトキーを押下すると、ボタンバーのグラフィック（例として、図９参照）が出現し、利用可能なメニューオプションが表示される。表示されたボタンバーと共に、適当なアイコンの下のソフトキーを押下して、必要なオプションを選択可能である。ボタンバーに表示されるオプションに応じて、ボタンの作用は異なる（図８、９及び１３を参照）。

システム１０からデータを取得するために、ツール３０を車両のＳＡＥ Ｊ１７０８又はＪ１９３９回路のいずれかに接続する必要がある。これら回路のどれかを通じた通信が存在しない場合は、図１０に表示のアイコンが出現する。接続が修復された場合このアイコンは消滅し、作動中のＣＡＮ回路がホームスクリーンに表示される（図１１）。

図１に関しては、車両速度及びブレーキ適用圧力診断ページは、リアルタイムに車両速度及びブレーキ適用圧力を表示する。このデータは、報告されたブレーキ故障診断を補助するために使用可能である。

図１２に関しては、故障発生中にシステム故障がアクティブになったと考えられる。アクティブ故障は、ツールのディスプレイに点滅ポップアップ警告ウィンドウを用いて表示される。警告ウィンドウは、現在使用中のスクリーンに重畳して出現し、発生中の故障の詳細を表示する。

どれかキーを押下すると故障が認知され、アクティブ警告（故障）ページが表示される。このページは、システム１０に発生するアクティブ故障のリストを示す。ボタンバーアイコン３４は、そのページで使用可能なナビゲーション及び機能オプションを示す（図１３参照）。

キー機能：
矢印キー１と２を使用して、アクティブ故障をスクロール可能である。キー３を押下することにより、アクティブ警告を認知可能である。キー４を５秒間押下すると、保存済非アクティブ故障テーブルにアクセス可能である。

そのページを出るには、キー３を押下してアクティブ警報を認知する必要がある（図１４参照）。

キー機能：
キー５を押下することによって、非活動状態の保存済故障テーブルを出ることができる。

未だアクティブ警報が存在中にアクティブ故障テーブルページを出た場合には警告アイコンが現れ、アクティブ警報が存在中であることを表示する。警告アイコンを消すにはアクティブ故障を修理する必要がある（図１５参照）。

システム１０の操作中に生じた故障は、車輪毎、故障毎に１２６回分までシャーシ通信モジュールのメモリーに保存される。故障回数は、アクティブ故障の持続時間にかかわらず故障発生毎に増加する。

アクティブ及び非アクティブ故障テーブルにアクセスすることによって、シャーシ通信モジュールのメモリーより保存済故障警報にアクセス可能である。アクティブ及び非アクティブテーブルキーを押下することによって、ホームページから故障テーブルにアクセス可能である。アクティブ故障テーブルがそこで表示される。シャーシ通信モジュールのメモリーより保存済故障を表示させるには、次にアクティブ及び非アクティブテーブルキーを５秒間再度押下する必要がある（図９参照）。

非アクティブ故障は、非アクティブアイコンで示される（図１６参照）。

キー機能：
矢印キー１及び２を用いて、非アクティブ故障をスクロールすることができる。

３ないし５秒間「ホールドリセット」キーを押下すると、シャーシ通信モジュールの故障履歴がクリアされる。

リターンキー５を押下することによって、非アクティブ保存済故障テーブルから出ることができる。これで非アクティブ故障テーブルに戻り、ここでキー５を押下するとホームスクリーンに戻ることができる。注：保存済非アクティブ故障には、シャーシ通信モジュールからＪ１９３９回路を通じてのみアクセス可能である。Ｊ１７０８は、シャーシ通信モジュール故障履歴取得またはブレーキ適用圧力をサポートしていない。

ツールディスプレイスクリーンのコントラストとバックライトは調整可能である。ホームページからコントラスト及びバックライト調節キーを押下し、コントラスト調整スクリーンにアクセスする。ボタンバーアイコンに従い、必要な調整を行う。

ディスプレイ設定メニューにはホームページからアクセス可能である。ボタンバー３４がスクリーン上に見えない場合は、キー５を５秒間押下して、設定メニューを表示させる。設定又はシステムを選択して続行する。

キー機能：
矢印キー１及び２を用いて、設定オプションをスクロールすることができる。

矢印キー４によって、矢印で示されるオプションを選択する。

キー５によって設定メニューページを出て、ホームページに戻る。

以下のディスプレイ設定は、アプリケーションの仕様に応じて調整可能である。
−ディスプレイ設定メニュー：
−単位−単位は英国法及びメートル法の間で調整可能である。
−言語−表示言語は変更可能である。
−電子音−可聴キー信号音はオンオフ可能である。
−バックライト−バックライトモード及びレベルを調節可能である。

システムメニュー：
−デモ−ディスプレイの機能を説明するため、３つのデモオプションが利用可能である。０を選択すると、デモオプションはオフとなる。
−リストア詳細−これはディスプレイを工場出荷時の設定に戻す。
−ＣＯＭビューア−Ｊ１７０８及びＪ１９３９上のリアルタイムデータ量を表示する。
−データリンク設定−Ｊ１９３９及びＪ１５８７データリンク設定の調整を可能とする。
−アバウト−ディスプレイユニット情報を表示する。

キー機能：
矢印キー１及び２を用いて、ディスプレイオプションをスクロールすることができる。

矢印キー４によって、矢印で示されるオプションを選択する。

キー５によって、前のページに戻る。

診断及びリムホーム（Limp-Home）機能
このシステムは、すべてのブレーキ圧力読取値及び故障状態を記録及び保存可能である。保存及び診断目的で、オフサイト又は車外の機器にこれらをダウンロードしてもよい。システム１０に保存されたデータは、無線接続を通じリアルタイム転送し、または、バッチモードで転送することが可能である。データはまた、ブラックボックス型の機器に冗長記録することが可能である。

データを事故調査に用いることが可能であり、そのようなデータの例としては、ブレーキエクステンション又はブレーキ圧力を介したブレーキ手段の適用がある。

さらに、このデータをリアルタイムに用い車両の危険操作を防止することが可能である。例えば、ブレーキシステムが故障した場合にも、一般的には車両がまだ動作中の場合がある。しかし、車両を動作させるには危険なブレーキ状態の場合、システム１０は車両の操作に安全に作用しまたはこれを制限する機能であってもよい。例えば、システム１０において、ブレーキの１つがドラッギングブレーキ状態となった場合、各タイヤに潜在的出火条件が存するおそれがある。これが発生した場合、システム１０はエンジン制御モジュールに信号を送信して車両を減速し、又は、車両の速度及び／又はエンジンのＲＰＭを制限してもよい。

明らかに、上記教示に照らせば本発明には多くの改良及び展開が可能である。

（関連する出願）
本出願は、２００９年１月２３日出願の米国仮出願６１／１４７，０２９を優先権主張し、ここに参照することによりこれを本明細書に組み込む。

Claims (22)

1. 複数の車軸、複数のブレーキアクチュエータ、及び、エンジン制御モジュールを備え、各ブレーキアクチュエータが前記車軸の１つに設けられた車両のブレーキ監視システムであり、
   センサーが各アクチュエータに取付けられ、リアルタイムで各アクチュエータのパラメータを検知し、それぞれ第１の信号を発生する、複数のセンサーと、
   各ブレーキライニング摩耗センサーが各ブレーキライニング内にそれぞれ設置され、各アクチュエータのブレーキ摩耗パラメータを検知し、それぞれ第２の信号を発生する、複数のブレーキライニング摩耗センサーと、
   前記センサー及び前記ブレーキライニング摩耗センサーにワイヤハーネスを通じて連結され、前記第１及び第２の信号を受信し、前記第１の信号及び第２の信号を保存する、シャーシ通信モジュールであり、前記シャーシ通信モジュールは、前記ブレーキのうち１つの故障状態を第１及び／又は第２の信号に関して検知し、前記故障状態を記録し、前記故障状態はブレーキ監視警告及びブレーキライニング警告のうち１つであり、前記シャーシ通信モジュールは複数の警告灯を有し、各警告灯は故障状態のうち１つに対応し、前記シャーシ通信モジュールは各警告状態の検知に応じて前記警告灯の１つを作動させる、シャーシ通信モジュールと、
   シャーシ通信制御モジュールにデータリンクを介して連結される診断機器であり、前記シャーシ通信制御モジュールから前記第１及び第２の信号並びに前記故障状態を受信し、前記診断機器上に前記第１及び第２の信号並びに前記故障状態を保存し、ここで前記故障状態はドラッギングブレーキ状態を表示し、前記シャーシ通信モジュールは、前記ドラッギングブレーキ状態の検知に対応して信号を前記エンジン制御モジュールに送信して車両を減速または車両の速度及び／又は前記エンジンの回転数を制限する、診断機器と、
   を含む、ブレーキ監視システム。
2. 前記ブレーキアクチュエータがドラムブレーキであり、ｅ−ストロークセンサーがブレーキの適用圧力を感知する、請求項１に記載のブレーキ監視システム。
3. 前記ブレーキアクチュエータがディスクブレーキであり、ｅ−ストロークセンサーが前記ディスクブレーキのレバーアーム又はキャリパーの位置を感知する、請求項１に記載のブレーキ監視システム。
4. ブレーキライニングセンサーが前記ブレーキアクチュエータに相対して設置された摩耗性材料片に埋め込まれたワイヤを含み、ここで、前記シャーシ通信モジュールは、規定量のブレーキ摩耗を示す前記ワイヤの短絡状態を検知し、その後の前記ブレーキライニングの消耗状態を示す前記ワイヤの開回路状態を検知する、請求項１に記載のブレーキ監視システム。
5. 前記シャーシ通信モジュールが、前記車両の各車輪におけるセンサーワイヤ破断／センサー機能不良を検知し、機能停止したアクチュエータを検知し、ブレーキ圧力、ブレーキプッシュロッドエクステンション及び時間を基にしたアルゴリズムを用いてブレーキプッシュロッドエクステンション故障を検知し、オーバーストローク故障検知を提供し、リアルタイムブレーキ圧力値を記録し、ブレーキ圧力センサー値に基づき故障検知を提供し、及び、ブレーキライニング摩耗データを記録する、請求項１に記載のブレーキ監視システム。
6. 前記シャーシ通信モジュールと前記診断機器との間の前記データリンクが無線データリンクである、請求項１に記載のブレーキ監視システム。
7. 前記シャーシ通信モジュールと前記診断機器との間の前記データリンクが有線データリンクである、請求項１に記載のブレーキ監視システム。
8. 前記診断機器が携帯型機器である、請求項１に記載のブレーキ監視システム。
9. 前記診断機器がコンピュータ又はラップトップコンピュータである、請求項１に記載のブレーキ監視システム。
10. 前記シャーシ通信モジュールが、その上に配置された一連のシステム警告灯による点滅コードシーケンスを開始するボタンを含む、請求項１に記載のブレーキ監視システム。
11. 前記点滅コードシーケンスが第１の桁及び第２の桁を含み、前記第１の桁はブレーキ故障又はシステム故障を表示可能であり、前記第２の桁は故障の箇所を表示可能である、請求項１０に記載のブレーキ監視システム。
12. 前記シャーシ通信モジュールが、現状及び任意の故障に関する文字メッセージを表示する、請求項１に記載のブレーキ監視システム。
13. 複数の車軸、複数のブレーキアクチュエータ、及び、エンジン制御モジュールを備え、各ブレーキアクチュエータが前記車軸の１つに設けられた車両の、ブレーキ監視システムであり、
    各センサーが圧力センサー内に設置され、リアルタイムで各アクチュエータのブレーキ適用圧力を検知し、それぞれ第１の信号を発生する、複数のセンサーと、
    各ブレーキライニング摩耗センサーが各ブレーキライニングに含まれ、各アクチュエータのブレーキ摩耗パラメータを検出し、それぞれ第２の信号を生成し、各ブレーキライニング摩耗センサーが前記ブレーキアクチュエータに相対して設置された摩耗性材料片に埋め込まれたワイヤを含み、ここで、シャーシ通信モジュールは既定量のブレーキ摩耗を示すワイヤの短絡を検知し、その後に前記ブレーキライニングの消耗状態を示す前にワイヤの開回路状態を検知する、複数のブレーキライニング摩耗センサーと、
    前記センサー及び前記ブレーキライニング摩耗センサーにワイヤハーネスを通じて連結され、前記第１及び第２の信号を受信し、前記第１の信号及び第２の信号を保存するシャーシ通信モジュールであり、前記シャーシ通信モジュールは前記ブレーキのうち１つの故障状態を第１及び／又は第２の信号に関して検知し、前記故障状態を記録し、前記故障状態はブレーキ監視警告及びブレーキライニング警告のうち１つであり、前記シャーシ通信モジュールは複数の警告灯を有し、各警告灯は故障状態のうち１つに対応し、前記シャーシ通信モジュールはそれぞれ警告状態の検知に応じて前記警告灯の１つを作動させ、ここで、前記シャーシ通信モジュールは、前記車両の各車輪におけるセンサーワイヤ破断／センサー機能不良を検知し、機能停止したアクチュエータを検知し、ブレーキ圧力、ブレーキプッシュロッドエクステンション及び時間を基にしたアルゴリズムを用いてプッシュロッドエクステンション故障を検知し、オーバーストローク故障検知を提供し、リアルタイムブレーキ圧力値を記録し、ブレーキ圧力センサー値に基づき故障検知を提供し、及び、ブレーキライニング摩耗データを記録する、シャーシ通信モジュールと、
    シャーシ通信制御モジュールにデータリンクを介して連結される診断機器であり、前記シャーシ通信制御モジュールに保存された前記第１及び第２の信号並びに前記故障状態を受信し、前記診断機器上に前記第１及び第２の信号並びに前記故障状態を保存し、ここで前記故障状態はドラッギングブレーキ状態を表示し、前記シャーシ制御モジュールは、前記ドラッギングブレーキ状態の検知に対応して信号を前記エンジン制御モジュールに送信して車両を減速または車両の速度及び／又は前記エンジンの回転数を制限する、診断機器と、
    を含む、ブレーキ監視システム。
14. 複数の車軸、複数のブレーキアクチュエータ、及び、エンジン制御モジュールを備え、各ブレーキアクチュエータが前記車軸の１つに設けられた車両の、ブレーキ監視方法であり、
    センサーを用いて、各アクチュエータのパラメータをリアルタイムに感知し、個別に第１の信号を生成し、
    ブレーキライニング摩耗センサーを用いて、各アクチュエータのブレーキ摩耗パラメータを検知し、各第２の信号を発生し、各ブレーキライニング摩耗センサーはブレーキライニング内に設置されており、
    ワイヤハーネスを介してシャーシ通信モジュールで前記第１及び第２の信号を受信し、前記第１及び第２の信号をそこに保存し、
    ブレーキのうち１つの故障状態を、前記第１及び／又は第２の信号に関して検知し、前記故障状態を記録し、前記故障状態はブレーキ監視警告及びブレーキライニング警告のいずれかであり、
    前記シャーシ通信モジュール上に複数の警告灯を供し、各警告灯は故障状態のいずれかに対応し、
    各警告状態の検出に対応して、警告灯を各１つ作動させ、
    前記第１及び第２の信号並びに前記故障状態を、シャーシ通信制御モジュールにデータリンクを介して連結された診断機器で受信し、前記第１及び第２の信号並びに前記故障状態をシャーシ通信制御モジュールに保存し、ここで、前記故障状態はドラッギングブレーキ状態を表し、並びに、
    ドラッギングブレーキ状態の検出に呼応して、信号を前記エンジン制御モジュールに送り、車両を減速し、又は、車両の速度及び／又はエンジンの回転数を制限することを含む、方法。
15. 前記ブレーキアクチュエータがドラムブレーキであり、ｅ−ストロークセンサーがブレーキアクチュエータ圧力を感知する、請求項１４に記載の方法。
16. 前記ブレーキアクチュエータがディスクブレーキであり、前記ｅ−ストロークセンサーが前記ディスクブレーキのレバーアーム又はキャリパーの位置を感知する、請求項１４に記載の方法。
17. 前記ブレーキライニングセンサーが前記ブレーキライニングに相対して設置された摩耗性材料片に埋め込まれたワイヤを含み、
    前記方法が、
    既定量のブレーキ摩耗を示す前記ワイヤの短絡状態を感知する段階、及び、
    その後に、ブレーキライニング消耗状態を示す前記ワイヤの開回路状態を検知する段階を含む、請求項１４に記載の方法。
18. 前記車両の各車輪におけるセンサー配線破断／センサー故障を検出する段階、
    機能不全のアクチュエータを検出する段階、及び、
    ブレーキ圧力、ブレーキプッシュロッドエクステンション及び時間を基にしたアルゴリズムを用いてプッシュロッドエクステンション故障を検知し、オーバーストローク故障検知を提供し、リアルタイムブレーキ圧力値を記録し、ブレーキ圧力センサー値に基づき故障検知を提供し、及び、ブレーキライニング摩耗データを記録する段階、
    を含む、請求項１４に記載の方法。
19. 前記シャーシ通信モジュールと前記診断機器との間の前記データリンクが無線又は有線のいずれかである、請求項１４に記載の方法。
20. 前記診断機器が携帯型機器、コンピュータ又はラップトップコンピュータのいずれかである、請求項１４に記載の方法。
21. 前記シャーシ通信モジュールが、そのうえに配置された一連のシステム警告灯による点滅コードシーケンスを開始するボタンを含む、請求項１４に記載の方法。
22. 前記点滅コードシーケンスが第１の桁及び第２の桁を含み、前記第１の桁はブレーキ故障又はシステム故障を表示可能であり、前記第２の桁は故障の箇所を表示可能である、請求項２１に記載の方法。

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