JP2011512292A - 車両用駐車制動機及び駐車制動機の作動方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、車両用制動装置の駐車制動機に関し、駐車制動機のロック防止装置が、車両に存在する機関、変速機又は駆動軸の回転数に関係する信号に基いて、駐車制動機により制動可能な車輪のロック又は増大した滑りを防止する。
本発明は、さらに駐車制動機を持つ車両の制動装置、及び駐車制動機の作動方法に関する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用駐車制動機及び駐車制動機の作動方法に関する。更に本発明は、駐車制動機を持つ車両の制動装置及び制動装置の作動方法に関する。

制動装置は、常用制動機のほかに、投入された制動機を持つ車両を止めておくことができるように、通常は駐車制動機を含んでいる。このような駐車制動機はハンドブレーキとも称される。

圧力媒体で動作せしめられる制動装置用の駐車制動機は一般にばね制動シリンダを持ち、ばねが制動機を投入するので、車両が制動されるか又はもはや動くことができない。ばね制動シリンダのばね部分が圧縮空気の作用を受けるので、ばねが圧縮され、それにより駐車制動機が釈放される。

駐車制動機を釈放するためにばね部分への圧縮空気の供給は、空気量を増大される弁装置特に中継弁により行われる。空気量を増大される弁装置は、その出口に、その入口にかかる同じ圧力を発生するが、圧縮空気貯蔵容器から取出される増大された空気量で発生する。

空気量を増大される弁装置の制御入口は、制御弁を経て制御圧力を供給される。この制御弁は電気的に操作可能な制御弁として構成され、この制御弁の開閉状態は電気制御装置により決定される。制動装置は、駐車制動機を操作する操作装置に電気接続されている。この操作装置は車両の運転者により操作可能である。この操作装置により、運転者は駐車制動機を釈放又は投入することができる。

ばね制動シリンダは通常ばね部分と常用制動部分を持っている。常用制動機は従来のように制動ペダルを介して操作され、常用制動機は通常ロック防止装置（ＡＢＳ）を含み、この装置が常用制動機の操作による車両の車輪のロックを防止する。

これに反し駐車制動機の操作による車両の車輪のロックを防止する駐車制動機のロック防止装置は、あまり普及していない。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４２５３３号明細書は、このようなロック防止装置を持つ駐車制動機を開示しており、車輪のロックが、センサにより検出される車輪回転数に基いて防止される。この構成では、車輪回転数センサ又はセンサ信号を処理する電子装置が故障すると、駐車制動機の操作の際ロック防止される制動がもはや不可能である、とうい問題が起こる。更にこの構成は、車輪回転数センサの使用及びセンサのために必要なケーブルのため、費用が生じるという欠点を持っている。

従って本発明は、確実に動作するロック防止装置を持つ安価な駐車制動機を開発するという課題を設定した。

本発明は、独立請求項に示されている特徴により、この課題を解決する。

本発明は、１つの車輪又は複数の車輪のロック又は増大した滑りを防止するための駐車制動機のロック防止装置が、車輪回転数センサの信号を必要としない、という利点を持っている。それによりロック防止装置従って駐車制動機も安価に実現できる。なぜならば、回転数センサもケーブルも必要でないからである。更に本発明は、車輪回転数センサを備えた車両について、車輪回転数センサ又はこれらのセンサに接続される信号処理装置又は制御装置の信号の欠落、障害又は悪い品質の場合でも、ロック防止される制動が駐車制動機を介して可能である、という利点を持っている。

本発明は、圧力媒体で作動せしめられる駐車制動機においても、電気機械的に作動せしめられる駐車制動機においても使用できる。圧力媒体で作動せしめられる駐車制動装置の構成は、少なくとも１つのばね制動シリンダのばね部分の給気及び排気のため電気的に操作可能な弁装置を制御する電気制御装置を持っている。

車両に存在する機関、変速機又は駆動軸の回転数に関係する信号に基いて、ロック防止装置が回転数信号に基いて車輪の滑りを検出すると有利である。

増大した滑りが存在すると、駐車制動機が少なくとも部分的に釈放可能であり、そのために例えば圧力媒体で作動せしめられる制動装置において、ばね制動シシンダのばね部分が少なくとも部分的に給気可能である。これにより車輪のロックの前に適時に駐車制動機が釈放される。駐車制動機の釈放又は動作停止とは、圧力媒体で作動せしめられる駐車制動機においてばね制動シシンダのばね部分が少なくとも部分的に給気されることを意味する。電気機械的駐車制動機において駐車制動機の釈放又は動作停止とは、締付け力が電気機械的に減少されることを意味する。

別の有利な構成によれば、特定の値に滑りが減少すると、駐車制動機が少なくとも部分的に投入可能であり、そのため例えば圧力媒体で作動せしめられる制動装置において、ばね制動シシンダのばね部分が少なくとも部分的に排気可能である。この構成では、滑りを特定の値に減少する場合、駐車制動機が操作されて、駐車制動機の最適な制動作用を得る。この構成は、μ−滑り曲線の最適な範囲で駐車制動機の作動を可能にする。駐車制動機の投入又は動作開始とは、圧力媒体で作動せしめられる駐車制動機において、ばね制動シシンダのばね部分が少なくとも部分的に排気されることを意味する。電気機械的駐車制動機では、駐車制動機の投入又は動作開始とは、締付け力が電気機械的に増大されることを意味する。

ロック防止装置が、車両に存在する機関、変速機又は駆動軸の回転数に関係する信号に基いて、車両の速度を表す基準信号を形成すると有利である。ロック防止装置にある適当な手段は、車両に存在する機関、変速機又は駆動軸の回転数に関係する信号により、物理法則が維持される範囲でのみ、基準信号が影響を受けるのを保証する。即ち車両の速度を表す回転数信号は、それが最大減速度を許容する強さでのみ変化することができる。この構成は、車両の速度が任意の強さで変化できるのではなく、物理法則に従う、という効果を利用する。例えば乾いたコンクリート上での制動の際、車両にとって最大の減速度が生じる。この最大減速度は、試験走行又はシミュレーションによって求めることができる。この物理モデルにより、駆動車軸のロックの際、車両に存在する機関、変速機又は駆動軸の回転数に関係する信号に基準速度が追従し、従って車両がまだ動いていても零になるのを防止することができる。

基準信号と車両に存在する機関、変速機又は駆動軸の回転数に関係する信号との間の現在の差に基いて、ロック防止装置が滑りを検出する。増大する滑りが存在すると、車両に存在する機関、変速機又は駆動軸の回転数に関係する信号は、車両の速度にもはや一致しない。

車両に存在する機関、変速機又は駆動軸の回転数に関係する信号が、車両に存在する回転速度計信号（ＴＣＯ信号）であると有利である。例えば機関又は変速機の制御装置により利用可能なこの回転速度計信号は、ばね制動シシンダのばね部分の給気及び排気のため電気的に操作可能な弁装置を制御する電気制御装置により、車両に存在するＣＡＮバスから読出すことができる。従って車両に存在する機関、変速機又は駆動軸の回転数に関係する信号を求めるため、付加的なセンサは必要でない。

本発明の有利な構成では、ロック防止装置がソフトウエアモジュールとして実現されている。ソフトウエアモジュールは、例えばばね制動シシンダのばね部分の給気及び排気のため電気的に操作可能な弁装置を制御する電気制御装置に設けられている。車両に存在する他の制御装置に設けるか、又はソフトウエアモジュールを複数の制御装置に分割することも考えられる。ソフトウエアモジュールの実現はロック防止装置の安価で融通のきく構成を可能にする。

更に本発明は、本発明による駐車制動機を持つ車両の制動装置、制動装置の作動方法及び駐車制動機の作動方法も含んでいる。

本発明の有利なそれ以外の実施形態は、従属請求項及び添付図面に基いて詳細に説明される実施例から明らかになる。

機関、変速機、駆動軸及び回転数センサを持つ車両の概略図を示す。 駐車制動機を制御する電空制動機制御装置を持つ圧縮空気制動装置を概略図で示す。 駐車制動機を制御する電空制動機制御装置を示す。 車輪の滑りを検出する方法を示す。 駐車制動機のロックを防止される作動方法を示す。 車両の制動装置のロックを防止される作動方法を示す。

図１は、機関１、変速機２及び車両を駆動する駆動軸３を持つ車両を概略的に示す。更に変速機出力回転数を検出する回転数センサ４が記入されている。回転数センサ４の信号に基いて、図１には示されてない例えば機関制御装置又は変速機制御装置のような制御装置において、回転速度計信号（ＴＣＯ信号）が計算される。

図２は、４つの車輪１２，１４，１６，１８を持つ車両用の圧縮空気制動装置１０を概略的に示す。制動装置１０は電気的に制御され、即ち車輪１２，１４，１６，１８の制動シリンダ２０，２２，２４，２６への制動圧力配分は、電気及び電子制御素子により制御される。前輪１２，１４の制動シリンダ２０，２２は前車軸制動制御モジュール２８により制御され、後輪１６，１８の制動シリンダ２４，２６は後車軸制動制御モジュール３０により制御される。後輪１６，１８の制動シリンダ２４，２６は、常用制動部分及びばね部分を持つばね制動シリンダ２４，２６として構成され、ばね部分は駐車制動機を制御する電空制動制御装置即ち駐車制動モジュール３２によって制御される。駐車制動モジュール３２は車両の駐車制動機の主要部分である。駐車制動モジュール３２において、駐車制動機の幾つかの構成要素がハウジング内で構造的にまとめられている。

制動シリンダ２０，２２，２４，２６の前に、制動圧力に影響を及ぼすため電磁的に操作可能な弁が接続されている。このため前輪１２，１４のために弁３４，３６が使用される。後輪１６，１８のために、それぞれの弁が後車軸制動制御モジュール３０に統合されている。

車輪１２，１４，１６，１８にそれぞれ検出手段が設けられて、それぞれの車輪回転数の検出に用いられる。検出手段は、車輪１２，１４，１６，１８に相対回転しないように結合されかつ誘導動作する車輪回転数センサ４６，４８，５０，５２に電磁結合されるそれぞれ１つの磁石車３８，４０，４２，４４を持っている。

制動装置１０は、更に運転者の制動希望を検出する制動値発生器５４を持っている。制動値発生器５４は電気部分及び空気圧部分を持っている。空気圧部分は、第１の圧縮空気貯蔵容器５６及び第２の圧縮空気貯蔵容器５８から圧縮空気を供給される。これらの圧縮空気貯蔵容器５６，５８は、前輪１２，１４の制動シリンダ２０，２２又は後輪１６，１８の制動シリンダ２４，２６への圧縮空気供給に役立つ。制動値発生器５４の空気圧部分は２回路に構成された制動弁６０を持ち、この制動弁は制動ペダル６２に結合され、制動ペダル６２により操作可能である。制動ペダル６２から第１の圧力信号が圧縮空気導管６４を経て後車軸制動制御モジュール３０へ供給される。第１の圧力信号から切離された第２の圧力信号は前車軸弁装置６６へ供給される。

前車軸弁装置６６は、前車軸冗長弁（図示せず）及び圧力制御弁装置（図示せず）、例えば前車軸制動制御モジュール２８により電気信号を空気圧制動圧力に変換する比例中継弁を持っている。

前車軸弁装置６６は、圧縮空気導管を経て第２の圧縮空気貯蔵容器５８に接続されている。この弁装置６６は更に電気導線を介して前車軸制動制御モジュール２８に接続されている。正常作動において、電気導線を介して供給される電気信号により、制動シリンダ２０，２２のために圧力が出力される。いわゆる冗長の場合、例えば電気制御部用電気エネルギ供給装置の故障又は制動装置の全電気制御部の故障又は制動装置の個々の制御モジュールの故障の場合、制動値発生器５４の圧力信号への切換えが行われる。前車軸弁装置６６により、圧縮空気を弁３４，３６へ導くことができる。

後車軸制動制御モジュール３０は、空気圧導管７６を経て第１の圧縮空気貯蔵容器５６に接続されている後車軸制動制御モジュール３０も同様に、電気導線７８を介して前車軸制動制御モジュール２８の別のデータインタフェースに接続されるデータインタフェースを持っている。これらのデータインタフェースを介して、モジュール３２８，３０がデータを交換する。例えば後車軸制動制御モジュール３０は、前車軸制動制御モジュール２８から、制動値発生器５４により検出される運転者の制動希望を受けて、前車軸制動制御モジュール２８と同様に、後車軸制動制御モジュール３０に設けられる弁を介して、後輪１６，１８の制動シリンダ２４，２６の制動圧力を制御する。

ばね制動シリンダ２４，２６は常用制動部分及びばね部分を持っている。常用制動部分は、後車軸の常用制動装置に空気圧的に接続されかつ固有の制動圧力を受ける膜部分から空気圧的に分離されかつ別個の圧縮空気導管を経て圧縮空気を受けるばね部分から成っている。ばね部分は駐車制動機（しばしばハンドブレーキとも称される）の一部を形成している。ばね部分はばね機能を持ち、このばね機能により、ばね部分に圧縮空気が作用すると、ばねが予荷重をかけられ、その際ばね機能の制動作用が阻止又は減少され、一方ばね部分が排気されると、ばねが緩み、その際ばね機能の範囲内で制動作用を、それぞれのばね制動シリンダ２４，２６に接続された制動機へ及ぼす。

これらのばね制動シリンダ２４，２６により駐車制動機能が実現されて、圧縮空気が不足しても、車両の制動又は固定を可能にする。ばね制動シリンダ２４，２６のそれぞれのばね部分が最小圧力値より下に排気されると、駐車制動機能が生じる。制動シリンダ２４，２６のばね部分は、圧縮空気導管８０を経て、電子制御手段により圧力制御を可能にする駐車制動モジュール３２に空気圧的に接続されている。

手動操作可能な駐車制動信号発生器８２は、多線電気導線８４を介して駐車制動モジュール３２に接続されている。車両にある電気装置は、図示しない電気エネルギ供給装置例えば車両蓄電池から、適当な電気導線を介して電気エネルギを供給される。

第３の圧縮空気貯蔵容器９０は、圧縮空気導管９２を経て駐車制動モジュール３２に接続されている。この圧縮空気貯蔵容器９０は、駐車制動回路及びトレーラへの圧縮空気供給に用いられる。

駐車制動モジュール３２は、更に圧縮空気導管６４を経て供給される圧力信号用の入口接続部９４を持っている。駐車制動モジュール３２は更に電気エネルギ供給及びデータインタフェース用の接続部９６，９８を持っている。データインタフェース用接続部９６は、車両に設けられて車両バスとも称されるデータバスシステムとの接続に用いられる。車両バスは、車両に設けられて電子制御部を含む種々の機器の間、例えば同様にそれぞれのデータインタフェース接続部を介して車両バスに接続されているモジュール２８，３０の間でデータ交換を行うために用いられる。

上述した車両はトレーラの連結に適している。これに関して今まで説明した車両はトラクタとも称され、トラクタとトレーラから成る単位は車両列車とも称される。

制動装置１０は更に連結可能なトレーラの制動圧力制御に用いられるトレーラ制御弁１００を持っている。トレーラ制御弁１００は、圧縮空気供給のため圧縮空気導管１０２を経て第３の圧縮空気貯蔵容器９０に接続されている。トレーラ制御弁１００は、圧縮空気貯蔵容器９０から取られる圧縮空気を、電気及び空気圧の制御信号に関係して段階付けされて、圧縮空気接続部１０４を経て、連結されるトレーラの制動装置へ送出する。この圧力送出を制御するため、トレーラ制御弁１００は後車軸制動制御モジュール３０に接続される電気信号入力端を持ち、この信号入力端を介してトレーラ制御弁１００が、運転者の制動希望を反映する電気信号を受ける。その代わりに、電気信号入力端を前車軸制動制御モジュール２８に接続することもできる。更に空気圧制御信号を受ける圧力制御入口が設けられている。圧力制御入口は圧縮空気導管１０６を経て駐車制動モジュール３２に接続されている。

電気差込み接続部１０８は、トレーラへの給電及びデータ信号の伝送に用いられる。更にトレーラへの貯蔵圧力を供給するための圧縮空気供給接続部１１０が設けられている。

制動装置１０は更に（図示しない）圧縮空気供給装置例えば車両の機関１により駆動される圧縮機を持ち、この圧縮機により圧縮空気貯蔵容器５６，５８，９０が圧縮空気を充填される。

図３は駐車制動モジュール３２の構造を概略的な形で示す。圧縮空気導管９２は圧縮空気供給導管１１２に接続され、中継弁１１４として構成される空気量増大弁装置へ、圧縮空気導管１１２により圧縮空気が供給される。それにより駐車制動モジュール３２が、第３の圧縮空気貯蔵容器９０から圧縮空気を供給される。双安定弁１１６が圧縮空気導管１１８を経て圧縮空気供給導管１１２に接続されている。双安定弁１１６は電磁的に操作可能な弁特に３ポート２位置切換え弁として構成されている。それは、図３に示すように駐車位置又は排気位置とも称される第１の切換え位置を持っている。この位置で出口側を圧縮空気導管１２０に接続される出口１２６が、大気に接続される排気ポート１２２に間接又は直接に接続されている。

以下圧力供給位置又は走行位置と称される第２の切換え位置で、双安定弁１１６は、圧縮空気導管１１８を経て入口１２４にかかる圧力を、そのまま出口１２６又は圧縮空気導管１２０に接続する。この第２の切換え位置は、制動装置の故障のない走行作動において設定される。しかし車両の故障のない駐車状態では、第１の位置が選ばれるので、圧縮空気導管１２０が排気されている。

双安定弁１１６の位置は、駐車制動モジュール３２の電気制御装置１２８を介して切換えられる。この目的のため電気制御装置１２８は、電気導線１３０を介して双安定弁１１６に電気接続されている。例えば駐車制動信号発生器８２が操作されると、電気制御装置１２８が、適当な電気信号の送出により、双安定弁１１６を駐車位置へ切換える。同じように電気制御装置１２８は、双安定弁１１６を走行位置へ切換えさせることができる。

双安定弁１１６の出口１２６は、圧縮空気導管１２０を経ていわゆる保持弁１３２に接続されている。保持弁は電磁弁として構成され、電気導線１３４を介して電気制御装置１２８に接続されている。従ってそれは電気制御装置１２８を介して電磁的に操作可能である。この弁１３２は２ポート２位置切換え弁として構成されている。図３に示す切換え位置でこの弁は、保持弁１３２の入口１３６に接続されている圧縮空気導管１２０から、別の圧縮空気導管１４０を経て中継弁１１４の制御入口１４２に接続されている保持弁の出口１３８へ、圧縮空気が流通するのを可能にする。

第２の切換え位置で、保持弁１３２は圧縮空気の流通を遮断する。圧縮空気の計量された流通を行うため、例えば電気導線１３４を介して電気制御装置１２８により、例えば刻時信号で弁１３２を駆動することができる。こうして中継弁１１４の制御入口１４２に、所定の圧力を作用させることができる。

弁１３２は更に比例弁としても構成でき、即ち適当な電気信号例えば刻時信号による弁の電磁石の駆動によって、通過位置の極値と遮断位置の極値との間の比例又は少なくとも準比例通過断面が設定可能である。

中継弁１１４は、その出口１４４において、圧縮空気導管１４０を経て中継弁１１４の制御入口１４２従って中継弁１１４の制御室へ導入される圧力に一致する出口圧力を、圧縮空気導管１４６へ送出し、その際中継弁１１４は、このために必要な圧縮空気を、中継弁１１４の入口１４８に接続される圧縮空気導管１１２から取出す。圧縮空気導管１４６の場合によっては必要な排気は、大気に間接又は直接に接続される中継弁１１４の排気出口１４９を経て行われる。

中継弁１１４の出口側で圧縮空気導管１４６に、選択的に圧力センサ１５０が設けられて、圧縮空気導管１４６の圧力に相当する電気信号を電気制御装置１２８へ送出し、そこで実際圧力として評価される。

圧縮空気導管１４６は、ばね制動シリンダ２４，２６のばね部分へ通じる圧縮空気導管８０に接続されている。

圧縮空気導管１４６は更にいわゆるトレーラ監視弁１５２に接続されている。この弁は３ポート２位置切換え弁として構成されている。この弁によりいわゆるトレーラ監視機能を行わせることができる。トレーラ監視機能と称される制動装置１０の状態において、駐車制動機能が行われていると、トラクタに連結されるトレーラの制動機が釈放されて、停止している車両においてトラクタの駐車制動機の制動作用だけで車両列車全体がずれ動くのを防止するのに十分であるか否かを、トラクタの運転者が検査することができる。このような」検査は、車両の長期間停止の際緩慢な圧力損失のためトレーラの制動機が釈放される可能性のあるトレーラにおいて、特に必要である。この場合にも、車両がずれ動かないことを保証せねばならず、従ってそれをトラクタの駐車制動機によって行わねばならない。

トレーラ監視弁１５２は、操作のため電気導線１５４を介して電気制御装置１２８に接続されている。図３に示す第１の切換え位置で、トレーラ監視弁１５２は、トレーラ制御弁１００へ至る圧縮空気導管１０６を圧縮空気導管１４６に接続する。第２の切換え位置でトレーラ監視弁１５２は、圧縮空気導管１０６を圧縮空気供給導管１１２又は圧縮空気導管９２従って第３の圧縮空気貯蔵容器９０に接続する。この場合圧縮空気導管１０６に接続されるトレーラ制御弁１００の圧力制御入口は、貯蔵圧力を加えられ、トレーラ制御弁１００の反転機能のため、トレーラの制動機の釈放が行われる。

従来のシステムでは、圧縮空気導管９２内即ち駐車制動モジュール３２外に逆止め弁があり。トレーラの分離又は駐車制動機の漏れがあった場合、制動シリンダ２４，２６のばね部分が排気されるのを逆止め弁が防止する。即ちこのような排気は、駐車制動機を投入することがあり、それがトレーラの分離の場合トラクタの危険な非常制動に至ることがある。

これに反し図３に示される駐車制動モジュール３２の実施例では、逆止め弁１５６が圧縮空気導管１１２にあり、即ち駐車制動モジュール３２への圧縮空気導管９２の接続部と中継弁１１４の入口１４８との間にある。中継弁１１４の入口１４８の圧力が圧縮空気導管９２の圧力より大きいと、中継弁１１４が遮断する。逆の場合即ち圧縮空気導管９２の圧力が中継弁１１４の入口１４８の圧力より大きいと、逆止め弁１５６が開くので、圧力又は圧縮空気がこの方向へ妨げられることなく通ることができる。

更に中継弁１１４は、双安定弁１１６へ至る圧縮空気導管１１８への圧縮空気導管１１２の分岐が、逆止め弁１５６の前、即ち逆止め弁１５６と駐車制動モジュール３２への圧縮空気導管９２の接続部との間にあるように、設けられている。逆止め弁１５６のこの配置により、中継弁１１４の制御入口１４２にかかる圧力は、電気エネルギ供給装置の計画通りでない故障の場合、保持弁１３２及び走行位置にある双安定弁１１６、圧縮空気導管１４０，１２０及び１１８、圧縮空気導管９２を経て、第３の圧縮空気貯蔵容器９０に接続されることができる。電気エネルギ供給装置が故障した場合、常用制動機の数回の操作により、まず第１及び第２の貯蔵容器５６，５８の圧力が低下し、従って第３の貯蔵容器９０の圧力も低下する。なぜならば、これらの貯蔵容器は互いに連通しているからである。しかし第３の貯蔵容器９０における圧力低下は、弁１１６及び１３２の導通位置のため、従って互いに接続されている圧縮空気導管９２，１１８，１２０及び１４０のため、中継弁１１４の制御室内の圧力低下を生じる。これは、圧縮空気導管１４６従って圧縮空気導管８０における圧力低下を生じ、従ってばね制動シリンダのばね部分の排気を生じる。それによりばね部分が動作せしめられるので、駐車制動機が投入される。

更に付加的な圧力センサ１５８が、圧縮空気導管１１２にしかも逆止め弁１５６と駐車制動モジュール３２への圧縮空気導管９２の接続部との間に接続されていると有利である。この圧力センサは、逆止め弁１５６の前の圧縮空気導管１１２にある圧力に相当する信号を発生し、この信号が電気導線１６０を介して電気制御装置１２８へ送出される。正常作動において測定される圧力が臨界圧力以下に低下すると、保持弁１３２が通電されるか又は切換えられるので、中継弁１１４の制御空間における制御圧力が阻止される。これにより正常作動におけるばね制動機の予期しない投入を防止することができる。圧力センサ１５８により測定される計画通りでない圧力低下の例は、例えば制動回路の圧力低下を生じるロック防止システムの使用である。

電気制御装置１２８は、駐車制動機のロックを防止するためロック防止装置５を含んでいる。本発明によれば、ロック防止装置５が、ばね制動シリンダ２４，２６により制動される車輪１６，１８のロックまたは増大した滑りを、車両に存在する機関１、変速機２又は駆動軸３の回転数に関係する信号に基いて防止するようにしている。増大した滑りとは、所定の限界値を超過する滑りを意味する。本発明は、１つの車輪１６，１８のロック又は増大した滑りを防止するために、駐車制動機のロック防止装置５が車輪回転数センサ４６，４８，５２，５０の信号を必要としない、という利点を持っている。１つの車輪１６，１８のロック又は増大した滑りを防止するため、ロック防止装置により、車両に存在する機関１、変速機２又は駆動軸３の回転数に関係する信号のみが使用される。この信号は、車両に存在して例えば変速機出力回転数を検出するセンサ４により発生される回転速度計信号であってもよい。回転速度計信号は、センサ４に接続されている変速機又は機関の制御装置から、バスシステムを介して駐車制動機の電気制御装置１２８へ伝送され、そこで車輪１６，１８のロック又は増大した滑りを防止するロック防止装置５により使用される。

それによりロック防止装置５従って駐車制動機も安価に実現される。なぜならば、車輪回転数センサ４６，４８，５２，５０及びケーブルが必要とされないからである。更に本発明は、車輪回転数センサ４６，４８，５２，５０を備えた車両に対して、車輪回転数センサ４６，４８，５２，５０又はこれらのセンサに接続される信号処理装置又は制御装置の信号の欠落、障害又は悪い品質でも、駐車制動機を介してロック防止される制動が可能である、という利点を持っている。

ロック防止装置５は、回転速度計信号に基いて車輪１６，１８の滑りを検出し、滑りに関係して駐車制動機を釈放するか、又はばね制動シリンダ２４，２６のばね部分に給気することによって、車輪１６，１８のロック又は増大した滑りを防止する。図４には、滑りを検出する方法が示されている。段階Ｓ１において、現在の回転速度計信号（ＴＣＯ信号）がロック防止装置５により検出される。段階Ｓ２において、回転速度計信号に基いて基準信号が求められる。この基準信号は、回転速度計信号のほかに、車両の最大に可能な減速度にも関係している。車両の速度が任意の強さで変化できるのではなく、物理法則に従う、という効果が利用される。例えば乾いたコンクリート上における制動の際、車両に対して最大の減速度が生じる。この最大減速度は、試験走行又はシミュレーションによって求めることができる。増大した滑りが存在すると、回転速度計信号はもはや車両の速度に一致しない。ロック防止装置５にある適当な手段により、物理法則が維持されるまで、回転速度計信号により基準信号が影響されるにすぎないようにすることができる。即ち車両の速度を表す基準信号は、最大減速度を可能にする強さでのみ変化することができる。段階Ｓ３において、基準信号と回転速度計信号との差Ｄが計算される。この差Ｄは１つの車輪１６，１８の滑りに等しい。段階Ｓ３から段階Ｓ１へ分岐が行われ、即ちロック防止装置５が連続して車輪１６，１８の滑りを求める。

図５には、駐車制動機のロック防止される作動方法が示されている。段階Ｓ１でロック防止装置５により、車両が走行し、駐車制動機の制動過程が存在しているか否かが検査される。Ｓ１の条件が満たされている場合、段階Ｓ２において、基準信号と回転速度計信号との差Ｄの現在の値が図４に示す方法により求められる。段階Ｓ３において、Ｄすなわち駐車制動機により制動される車輪１６，１８の滑りが所定の閾値ＳＷ１より大きいか又はこれに等しいか否かが検査される。即ち増大した滑りが存在するか否かが検査される。この条件が満たされていると、段階Ｓ４においてばね制動シリンダ２４，２６のばね部分が、電気的に操作可能な弁装置１１４，１１６，１３２により給気される。ｎｏの場合段階Ｓ５において、Ｄが所定の閾値ＳＷ２より小さいか否かが検査される。この条件が満たされていると、段階Ｓ６においてばね制動シリンダ２４，２６のばね部分が、電気的に操作可能な弁装置１１４，１６，１３２により少なくとも部分的に排気される。ｎｏの場合、段階Ｓ１への分岐が行われる。図に示す方法は、ロック防止装置５において連続して行われる。即ち段階Ｓ４及びＳ６から段階Ｓ１への分岐が行われる。この方法により、車両の同時監視を可能にしながら駐車制動機の最適な制動を行うことができる。なぜならば、駐車制動機がμ−滑り曲線の最適な範囲で作動せしめられるからである。

図６には車両の制動装置のロック防止される作動方法が示されている。段階Ｓ１で、駐車制動機の操作の要求があるか否かが検査される。この駐車制動機の操作の要求は、駐車制動信号発生器８２によるか又は常用制動機の制動要求信号によって発生することができる。常用制動機の制動要求信号は、常用制動機の故障の場合モジュール３０によって発生され、駐車制動機の電気制御装置１２８へ伝送される。常用制動機の制動要求信号に関するそれ以上の詳細は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３３６６１１号明細書特にその段落００８８からわかる。段階Ｓ１に示す条件が満たされていると、段階Ｓ２において、車両が走行しているか否かが検査される。ｎｏの場合、段階Ｓ１が再び実行される。

段階Ｓ２の条件が満たされていない場合、段階Ｓ３において、ばね制動シリンダ２４，２６のばね部分が電気的に操作可能な弁装置１１４，１１６，１３２により排気されることによって、駐車制動機が投入される。段階Ｓ３後に段階Ｓ１が再び実行される。段階Ｓ２の条件が満たされている場合、段階Ｓ４において、常用制動機を介して制動が可能であるか否かが検査される。この条件が満たされる場合、段階Ｓ５において、常用制動機を介するロック防止制動が行われ、それに続いて段階Ｓ１が再び実行される。そうでない場合段階Ｓ６において、車輪回転数信号が存在するか否かが検査される。この条件が満たされている場合、段階Ｓ７において、車輪回転数信号に基いて、駐車制動機を介するロック防止制動が行われ、それに続いて段階Ｓ１が再び実行される。

そうでない場合段階Ｓ８において、車両に存在する機関１、変速機２又は駆動軸３の回転数に関係する信号が存在するか否かが検査される。ｙｅｓの場合段階Ｓ９において、車両に存在する機関１、変速機２及び駆動軸３の回転数に関係する信号に基いて、駐車制動機を介するロック防止制動が行われる。それに続いて段階Ｓ１が再び実行される。

そうでない場合段階Ｓ１０において、ばね制動シリンダ２４，２６のばね部分が、圧力−時間関数特に傾斜関数に従って、電気的に操作可能な弁装置１１４，１１６，１３２により徐々に排気されることによって、駐車制動機が圧力−時間関数に従って徐々に動作せしめられる。この方法により、車両の制動装置の状態に関係して、車両の最適な制動が保証される。こうして走行する車両及び健全な常用制動装置において、ロック防止制動がこれを介して行われる（Ｓ５）。健全でない常用制動装置では、車輪回転数信号に基いて、駐車制動機を介してロック防止制動が行われるか（Ｓ７）、又は車輪回転数信号が存在しない場合、車両に存在する機関１、変速機２又は駆動軸３の回転数に関係する信号に基いて、駐車制動機を介してロック防止制動がおこなわれる（Ｓ９）、車輪回転数信号も、車両に存在する機関１、変速機２又は駆動軸３の回転数に関係する信号も存在しない場合、車両を監視して突然には制動しないようにするため、ばね部分が徐々に排気される。

ここに紹介された方法は、なるべく駐車制動機の電気制御装置１２８において、実施される。しかし方法又は方法の一部を、例えばモジュール２８のような他の制御装置又は電気空気処理装置の制御装置において行わせることも考えられる。

Claims (32)

1. 車両用制動装置の駐車制動機であって、駐車制動機のロック防止装置（５）が、車両に存在する機関（１）、変速機（２）又は駆動軸（３）の回転数に関係する信号（以下回転数信号という）に基いて、駐車制動機（２４，２６）により制動可能な車輪（１６，１８）のロック又は増大した滑りを防止することを特徴とする、駐車制動機。
2. 駐車制動機が、少なくとも１つのばね制動シリンダ（２４，２６）のばね部分の給気及び排気のため電気的に操作可能な弁装置（１１４，１１６，１３２）を制御する電気制御装置（１２８）を持っていることを特徴とする、請求項１に記載の駐車制動機。
3. ロック防止装置が回転数信号に基いて車輪（１６，１８）の滑りを検出することを特徴とする、請求項１又は２に記載の駐車制動機。
4. 増大した滑りが存在すると、駐車制動機が少なくとも部分的に釈放可能であることを特徴とする、請求項３に記載の駐車制動機。
5. 特定の値に滑りが減少すると、駐車制動機が少なくとも部分的に投入可能であることを特徴とする、請求項５に記載の駐車制動機。
6. ロック防止装置（５）が、回転数信号に基いて、車両の速度を表す基準信号を形成することを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の駐車制動機。
7. ロック防止装置（５）が、基準信号と回転数信号との差を形成することを特徴とする、請求項６に記載の駐車制動機。
8. ロック防止装置（５）が、滑りの差に基いて滑りを検出することを特徴とする、請求項９に記載の駐車制動機。
9. 回転数信号が車両に存在する回転速度計信号であることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の駐車制動機。
10. ロック防止装置（５）がソフトウエアモジュールとして実現されていることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の駐車制動機。
11. 回転数信号が回転数センサ（４）により発生可能であることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の駐車制動機。
12. 先行する請求項の１つに記載の駐車制動機を持つ車両の制動装置。
13. 車両用制動装置の駐車制動機の作動方法であって、車両に存在する機関（１）、変速機（２）又は駆動軸（３）の回転数に関係する信号（以下回転数信号という）に基いて、駐車制動機（２４，２６）により制動可能な車輪（１６，１８）のロック又は増大した滑りが防止されることを特徴とする、方法。
14. 駐車制動機が、電気的に操作可能な弁装置（１１４，１１６，１３２）を制動する電気制御装置（１２８）を持ち、弁装置により少なくとも１つのばね制動シリンダ（２４，２６）のばね部分が給気又は排気されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
15. 回転数信号に基いて車輪（１６，１８）の滑りが検出されることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の方法。
16. 増大した滑りが存在すると、駐車制動機が少なくとも部分的に釈放されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
17. 滑りが特定の値だけ減少する際、駐車制動機が少なくとも部分的に投入されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
18. 回転数信号に基いて、車両の速度を表す基準信号が形成されることを特徴とする、先行する請求項１３〜１７の１つに記載の方法。
19. 基準信号と回転数信号との差が形成されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
20. 差に基いて滑りが検出されることを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
21. 回転数信号として、車両に存在する回転速度計信号が使用されることを特徴とする、先行する請求項１３〜２０の１つに記載の方法。
22. 回転数信号が回転数センサ（４）により発生されることを特徴とする、先行する請求項１３〜２１の１つに記載の方法。
23. 請求項１〜１１の１つに記載の駐車制動機及び常用制動機を持つ車両の制動装置の作動方法であって、駐車制動機の操作に対する要求が、駐車制動機に付属する駐車制動信号発生器（８２）の操作又は常用制動機の制動要求信号によって生じることを特徴とする、方法。
24. 車両が走行しているか否かが検査されることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
25. 停止している車両において駐車制動機が投入されることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
26. 走行している車両において、ロック防止される制動が常用制動機を介して可能であるか否かが検査されることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
27. ロック防止される制動が常用制動機を介して可能である場合、ロック防止される制動が常用制動機を介して行われることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
28. 常用制動機を介する制動が不可能な場合、少なくとも１つの車輪（１６，１８）の車輪回転数信号が存在するか否かが検査されることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
29. 車輪回転数信号が存在する場合、ロック防止される制動が、車輪回転数信号に基いて、駐車制動機を介して行われることを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
30. 車輪回転数信号が存在しない場合、車両に存在する機関（１）、変速機（２）又は駆動軸（３）の回転数に関係する信号が存在するか否かが検査されることを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
31. 車両に存在する機関（１）、変速機（２）又は駆動軸（３）の回転数に関係する信号が存在する場合、ロック防止される制動が、駐車制動機により、車両に存在する機関（１）、変速機（２）又は駆動軸（３）の回転数に関係する信号に基いて行われることを特徴とする、請求項３０に記載の方法。
32. 車両に存在する機関（１）、変速機（２）又は駆動軸（３）の回転数に関係する信号が存在しない場合、駐車制動機が圧力−時間関数特に傾斜関数に従って動作せしめられることを特徴とする、請求項３０に記載の方法。

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