JP2019514770A5 - - Google Patents

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商用車の電子制御可能なエアブレーキシステム及びエアブレーキシステムを電子制御するための方法
本発明は、商用車の、特に自動化運転が可能な商用車の、電子制御可能なブレーキシステム、及びエアブレーキシステムを電子制御するための方法に関する。
特に電子式常用ブレーキシステム（ＥＢＳ又はＡＢＳ）として構成されたエアブレーキシステムを備えた車両、特に商用車の内部では、ブレーキ圧力を制御して送出するために、１つの制御装置（ＥＣＵ）によって、制御バルブ、例えばリレーバルブ又はアクスルモジュレータの動作制御が電子方式により行われてもよく、この場合、要求される車両目標減速度に依存して、これらの制御バルブによってブレーキシステムの常用ブレーキのブレーキシリンダに、空気圧方式によりブレーキ圧力が転送されるようになっている。この電子方式により制御され送出されるエアブレーキ圧力が、運転者による１つのブレーキペダルを介しての、１つのブレーキ力コントローラ又は制動値発生器の作動に依存したブレーキ圧力の制御送出によりオーバーライドされていることによって、自動化運転される車両内の運転者は、非常時には自分自身で尚も非常制動をかけることができる、及び／又は電子方式により制御され送出されるブレーキ圧力をオーバーライド制御することができるようになっている。
エアブレーキシステムを備えた、公知である車両、特に自動化運転される商用車のこれまでの解決策では、制御バルブの電子方式による動作制御に故障が生じた際に、電子制御が可能なフォールバックレベルが存在しない点が短所となっている。従来型のブレーキシステムでは、空気圧方式によるフォールバックレベルが機能するのは、運転者もブレーキペダルを操作する場合だけに限られている。車両内のもう１つの二次的なブレーキシステム、例えばパーキングブレーキシステムも同様に、それがアクティブとなるのは、運転者がそれを介して車両にブレーキをかけようとしてパーキングブレーキを操作する場合だけに限られている。しかしこれは、自動化運転される車両においては、特に運転者が車両内にいない、若しくは運転席に座っていない、又は、運転者がぼんやりしている、若しくは他の事に携わっている場合は、そうとはならないのが通例である。
特許文献１には、制御バルブとしての１つのリレーバルブと、電子制御される１つのプロポーショニングバルブと、１つのエアブレーキ力コントローラとを有する後車軸用のブレーキ制御が示される。プロポーショニングバルブとブレーキ力コントローラは、空気圧制御入力を介してリレーバルブにつなげられており、リレーバルブの制御入力に特定の制御圧を伝達する。リレーバルブはリレーバルブで、両方の制御圧の内、高い方を、比例方式でブレーキ圧力として後車軸の常用ブレーキのブレーキシリンダに制御して送出するようになっている。更に、その位置が運転者によるブレーキペダル操作に依存している１つのブレーキバルブが備えられており、これが、リレーバルブにより制御送出されなければならないブレーキ圧力を予め設定するようになっている。そのためにこのブレーキバルブからは、ブレーキバルブ制御圧が、空気圧方式によってブレーキ力コントローラに伝達されるのと同時に、開ループ制御エレクトロニクスを介して、電気的に制御信号を介して、プロポーショニングバルブに伝達され、この場合それらが対応した制御圧をリレーバルブに向けて制御送出するが、その際には、作動が規定通りの方式で行われる場合には、ブレーキ力コントローラの制御圧の方が、電子制御されるプロポーショニングバルブの制御圧よりも若干低目に予め設定されるようになっている。それにより、電子方式に故障が生じた場合には、フォールバックレベルが構成されることになる、というのも、電子制御されるプロポーショニングバルブが故障する、又はこれに障害が生じている場合は、ブレーキ力コントローラにより予め設定される制御圧が自動的に高くなり、それによりリレーバルブはブレーキ圧力を制御送出するためにこれを使用するからである。
特許文献２には、車輪の空転を阻止するための配列が記載される。ここでは配列が起動されると、１つのソレノイドバルブが開き、それにより１つの蓄圧器から作動圧が解放されることによって、作動圧を１つの切換え弁を介して後輪のところの電磁コントロールバルブに制御送出できるようになっている。この際、ソレノイドバルブの動作制御が、１つの比較装置によって、発進時に後輪が空転した場合には、電磁コントロールバルブを介して後輪にブレーキがかかり、それにより後輪の速度が前輪の速度に対して適合化されるように、行われる。それと同時に制動工程が開始される場合は、ブレーキ圧力が尚もブレーキバルブだけから電磁コントロールバルブに向けて導かれ、それを介して車輪の制動が行われるように、切換え弁が切り換えられるようになっている。
特許文献３には、リレーバルブの空気圧方式による意図せざる起動を検出する方法が示され、そこではリレーバルブが常用ブレーキの作動用に予定されており、ブレーキバルブの要求項目にも、また自動ブレーキのための開ループ制御又は閉ループ制御の要求項目にも、応えるようになっている。
特許文献４及び特許文献５には、ブレーキペダルに追加して、１つの電子制御装置によってもブレーキバルブを作動できるようにした方法が示される。それによれば、企図されているのは、その常用ブレーキの動作制御が、ブレーキバルブによって、また追加のリレーバルブを介して行われるようになっている、電子ブレーキシステムである。ブレーキ要求は、１つにはブレーキペダルを介するか、そうでなければそれとは関係なく、ブレーキペダルとブレーキバルブとの間に配置されている１つのブレーキバルブアクチュエータを介して、ブレーキバルブに対して予め設定できるようになっている。このブレーキバルブアクチュエータの制御は、電子制御装置により、車両を減速するために制御信号が存在する時には、コントロール圧が、例えばエアバルブとして実施されているブレーキバルブアクチュエータに制御送出され、それによりブレーキバルブが作動されるように、行われるようになっている。
特許文献６には、特許文献４又は特許文献５のための、可能性のある１つのブレーキバルブアクチュエータが示され、これは、ブレーキペダルとブレーキバルブとの間に配置され、空気圧方式によるアクチュエータとして１つのピストンを備えて実施されている。電子制御装置のコントロール圧が存在する時には、この空気圧方式によるアクチュエータが、ブレーキペダルの位置に関係なく、ブレーキバルブのピストンロッドをその作動位置に保持するようになっており、それにより例えば車両の停止状態におけるプレトリップ機能性を構成できるようにしている。
特許文献７には、車両の圧縮空気ブレーキ装置用の圧力コントロールモジュールが示される。ここでは１つの切換え弁を介して、常用ブレーキを制御する１つのリレーバルブの動作制御が行われ、その際にはこの動作制御を、１つのＡＢＳ制御装置によりスリップケースに依存して行うことが企図されている。更に、もう１つの切換え弁を上流側に直列に接続することによって、そのような配列をトラクションコントロールシステムに導入することが企図されており、この切換え弁は、トラクションスリップケースの存在に応じて、切換え弁の圧縮空気ポートを１つの蓄圧器に接続することによって、常用ブレーキにかかる圧力を、リレーバルブを介しても上昇できるようにしている。
特許文献８には、１つのブレーキバルブ又は１つのブレーキペダル装置を介してブレーキ要求が予め設定されるようになっている、ブレーキ装置が示される。このブレーキ要求は、１つの制御装置において電気信号に変換され、この電気信号を用いて１つの制御バルブの動作制御が行われ、そこからブレーキ圧力が常用ブレーキに制御送出される。エレクトロニクスが失陥すると、冗長ケースにおいて、この制御バルブの動作制御が、常用ブレーキバルブにより圧縮空気ラインを介して空気圧方式で行われ、それを介してブレーキ圧力が常用ブレーキに制御送出されるようになっている。この制御バルブは、この際複数のソレノイドバルブ及び１つのリレーバルブを有している。これらのソレノイドバルブは、それぞれのソレノイドバルブに通電することによって、リレーバルブから制御送出された常用ブレーキにかかるブレーキ圧力を、所望される機能に応じて制御圧を介して増大、保持、又は減少できるようになっている。
特許文献９には、コーナリングを支援するためのブレーキシステムが記載され、そこでは電子制御される１つのマルチウェイバルブを用いて、ブレーキ圧力がブレーキシステムの常用ブレーキに向けて制御送出され、そこでは、制動値発生器である第１のブレーキバルブからブレーキ要求が何も出されていない場合にも、ブレーキ圧力が制御送出されるようになっている。この際にはマルチウェイバルブと第１のブレーキバルブが、１つの切換え弁を介して１つのリレーバルブへと切り換えられた状態にあり、ブレーキ圧力はこのリレーバルブから常用ブレーキに制御送出される。この際には切換え弁により、第１のブレーキバルブ又は切換え弁の両方の圧力の内、高い方だけがリレーバルブに与えられることによって、マルチウェイバルブの電気的要求を、第１のブレーキバルブによってオーバーライド制御することができる。
特許文献１０には、例えばブレーキペダル操作に依存してブレーキ要求を電気的に出力するための１つの制動値発生器を有する１つの常用ブレーキ装置が備えられた、エアブレーキシステムが記載される。更に、特に後車軸の車輪ブレーキを作動させることができる１つのパーキングブレーキ装置が備えられている。この常用ブレーキ装置の制動値発生器は、データラインを介してパーキングブレーキ装置に接続されており、このため常用ブレーキ装置に電気的不具合が生じたケースにおいては、運転者により要求されるブレーキングを、後車軸のところのパーキングブレーキ装置を介しても、行うことができるようになっている。それにより冗長性が構成される。この際、冗長ケースにおいては後車軸のところのパーキングブレーキだけにより車両が制動されるために、ブレーキ力の配分が不利となる上に、ブレーキ効果が限られている点が短所となっている。
独国特許出願公開第１９７５０３９２号明細書 独国特許発明第２８１８８１３号明細書 独国特許出願公開第１０２０１４０１３８８２号明細書 米国特許第７５２０５７２号明細書 欧州特許第１７３０００６号明細書 米国特許第６６５９２４４号明細書 欧州特許第１５３０５２９号明細書 独国特許出願公開第１０２０１００５０５７８号明細書 独国特許出願公開第１０２０１３０１５９４９号明細書 独国特許出願公開第１０２０１４００６６１５号明細書
本発明の課題は、特に自動化運転が可能な車両において、確実且つ高信頼度の冗長ブレーキングを僅かな工数で保証する、エアブレーキシステム用の電子方式によって閉ループ制御される動作制御、及びエアブレーキシステムの電子方式による閉ループ制御方法を提供することにある。
この課題は、請求項１に記載の：
少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）と第１の制御装置（１１０）と第２の制御装置（１２０）とを有する電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）であって、 それぞれの前記ブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）の車輪ブレーキ（１、２、３、４）を制御するために複数のブレーキ圧力（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐＰＢ）を予め設定するように、電気式に且つ空気圧式に制御可能な制御バルブ（１１、１３）が、前記少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）のうちの少なくとも１つのブレーキ系統に割り当てられていて、電気式に制御可能なパーキングブレーキバルブ（２５）が、前記少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）のうちのその他の１つのブレーキ系統に割り当てられていて、
自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）又は運転者によって予め設定されている操作（ｄｓ）に依存して、操作装置（２４ａ、２４ｂ）によって、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）を電気制御するように、前記第１の制御装置（１１０）は構成されていて、
電子空気圧式に制御される冗長性を構成するため、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気制御が妨害されているときに、前記自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、前記パーキングブレーキバルブ（２５）を電気制御するように、前記第２の制御装置（１２０）は構成されている当該電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）において、
制御バルブ（１１、１３）に割り当てられた少なくとも１つのバイパスバルブ（２１、２３）がさらに設けられていて、当該割り当てられた制御バルブ（１１、１３）を空気圧（ｐＡ、ｐＢ）によって制御するように、当該バイパスバルブ（２１、２３）は構成されていて、
前記電子空気圧方式に制御される冗長性を拡張するため、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気制御が妨害されているときに、前記自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、又は前記運転者によって予め設定されている前記操作装置（２４ａ、２４ｂ）の操作（ｄｓ）に依存して、前記空気圧（ｐＡ、ｐＢ）による制御が実行される電子制御可能なブレーキシステム、及び請求項１６に記載の：
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のエアブレーキシステム（１００）を電子制御するための方法において、
当該方法は、以下の、
故障又は不具合が、少なくとも１つの前記ブレーキ系統（Ａ、Ｂ）の制御バルブ（１１、１３）の電子制御部に存在するか否か、特に前記第１の制御装置（１１０）の不具合が存在するか否かを認識するステップと、
それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気式の制御が妨害されているときに、パーキングブレーキバルブ（２５）及び少なくとも１つのバイパスバルブ（２１、２３）を第２の制御装置（１２０）によって制御し、このときに、前記パーキングブレーキバルブ（２５）が、パーキングブレーキバルブ制御圧力（ｐＰＢ）を第３のブレーキ系統（Ｃ）に出力し、自動的に要求された車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、又は運転者によって予め設定されている操作装置（２４ａ、２４ｂ）の操作（ｄｓ）に依存して、少なくとも１つの別のブレーキ系統（Ａ、Ｂ）内の少なくとも１つの前記制御バルブ（１１、１３）が、前記少なくとも１つのバイパスバルブ（２１、２３）によって空気圧式に制御される（ｐＡ、ｐＢ）ステップを有する、当該方法によって解決される。好ましい別の実施の形態は、従属請求項に記載されている。
それによれば、本発明に従って、車両目標減速度、特にマイナス加速度を電子方式により予め設定することによって、自動化走行、特に自動化制動が可能とされる、電子制御可能なエアブレーキシステムにおいて、ブレーキ系統に対して配置される、電気によっても空気圧によっても制御可能な少なくとも１つの制御バルブの動作制御を電気的に行うようになっている第１の制御装置に補足して、特に冗長ケースにおいては、１つのパーキングブレーキバルブの電気的な制御及び１つのバイパスバルブを介しての制御バルブの電気空気圧方式による動作制御を行うことができる、第２の制御装置が備えられていることによって、電子空気圧方式によるフォールバックレベル又は冗長性を構成することが企図されている。この冗長ケースが生じるのは特に、第１の制御装置を介しての制御バルブの電気による動作制御が妨げられている場合である。
好適にはパーキングブレーキバルブの内部に組み込まれており、その制御を引き受けるようになっているこの第２の制御装置は、そのために、例えば自動化方式により要求される車両目標減速度に依存して、パーキングブレーキ信号を介して、パーキングブレーキバルブを電気的に制御できるようになっており、この場合パーキングブレーキバルブは、もう１つの独立したブレーキ系統を介して、車両車軸の車輪ブレーキを相応に空気圧方式で作動させるようになっている。この制御バルブと組み合わされているバイパスバルブを介して、制御バルブの動作制御を空気圧方式により、運転者により操作装置の作動を通じて予め設定されるブレーキ要求、又は第２の制御装置により電気的に予め設定されるブレーキ要求、特に車両目標減速度のいずれかに依存して、空気圧方式により行うことができる。
それにより既に、第２の制御装置により、電子制御される１つのエアブレーキシステムを備えた、例えば自動化運転される車両、特に商用車の内部に、１つの電子空気圧方式によるフォールバックレベル又は冗長性を構成できるという利点を達成することができる。なぜならば、少なくとも１つの制御バルブデータライン、例えば１つのＣＡＮバスを介して伝達される電気制御信号を介して、第１の制御装置により動作制御が電子方式で行われるようになっている、少なくとも１つの制御バルブの動作制御を、例えば第１の制御装置への、又は第１の制御装置からの信号伝達時の電気的な不具合、例えばＣＡＮバス内のエラーのせいで、行うことが不可能であるケースでは、第２の制御装置を介して、パーキングブレーキバルブと同時にバイパスバルブの電気制御を、車両目標減速度に依存して行うことができるからである。それにより電子空気圧方式による冗長性を、バイパスバルブの動作制御を追加することによって、拡張することができる。
各制御バルブは、ここでは車両のブレーキ系統に組み合わされ、それぞれのブレーキ系統内で車輪ブレーキのところのブレーキ圧力を制御送出し、その際には車輪ブレーキ、制御バルブの動作制御が空気圧方式により行われる場合には、制御空気圧に依存したブレーキ圧力が、また、制御バルブの動作制御が電子方式により行われる場合は、電気制御信号に依存したブレーキ圧力が、それぞれのブレーキ系統の車輪ブレーキに向けて制御送出されるようになっている。
この際に制御バルブのための制御圧の予め設定は、いずれのブレーキ系統においてもバイパスバルブを介して行われなければならない、という訳ではない。例えば第１のブレーキ系統内では前車軸の第１の制御バルブに１つのバイパスバルブが組み合わされ、第２のブレーキ系統内では後車軸の第２の制御バルブにバイパスバルブが組み合わされていなくてもよく、その結果、第２の制御バルブの動作制御を、例えば第１の制御装置だけにより電気的に、また、第１の実施形態に従って、操作装置により直接、空気圧方式によっても行うことができるようにしてもよい。
それぞれの制御バルブの内部では、相応に組み込まれた冗長機能を介して、電子方式による動作制御から空気圧方式による動作制御に自動的に切り替えられるようにしてもよく、それによりそれぞれの制御バルブを、冗長ケースにおいてはもはや電気制御信号によってではなく、それよりも、これと組み合わされているバイパスバルブ又は操作装置から制御送出される制御圧によって、自動的に制御することができる。
操作装置は、第１の実施形態に従って、空気圧方式による操作装置、例えばエアブレーキバルブとして実施されたものであってもよい。このエアブレーキバルブは、フットブレーキペダルの操作に依存してバイパスバルブに向けてブレーキバルブ制御圧を出力するように構成されている。特に冗長ケースにおいては同時に第２の制御装置が、自動化方式により予め設定された車両目標減度に依存して、バイパスバルブに向けてバイパス信号を電気的に出力してもよい。バイパスバルブは、内部の１つのバイパスエレクトロニクスにより、バイパス信号を介して伝達された車両目標減速度に対応しているバイパス制御圧を発生する。
この実施形態によると、それぞれの制御バルブに組み合わされているバイパスバルブは、印加される両方の制御圧の内、高い方、即ちバイパス制御圧又はブレーキバルブ制御圧のいずれかを選択し、これをこのバイパスバルブに組み合わされている制御バルブに向けて制御送出するようになっている、１つのセレクトハイバルブを有している。それによりそれぞれの制御バルブは、特に冗長ケースにおいては、車両目標減速度又は運転者により予め設定されたブレーキ要求のいずれかを実行する、ブレーキ圧力を予め設定できるようになっている。
冗長ケースにおいて、純自動化方式による車輪ブレーキの動作制御の間に、運転者が車両目標減速度に依存してまたブレーキペダルを操作する場合、また、その際にブレーキバルブ制御圧がバイパス制御圧を上回るほど強く操作する場合には、バイパスバルブは、このケースではより高いブレーキバルブ制御圧を制御圧として制御バルブに向けて制御送出し、それにより自動化ブレーキングは上書きされる、又は運転者によりオーバーライド制御されることになる。即ち運転者は、例えば非常ブレーキ状況の間に、又は運転者が冗長ブレーキングに誤りがある、例えば強さが十分ではないことに気付く場合に、ブレーキ工程に介入することができる。
バイパスバルブは、少なくとも１つの制御バルブの内部、又はエアブレーキバルブの内部に既に組み込まれていてもよく、それにより有利なことにも短い経路で圧力を伝達することが可能となる。
第２の制御装置により制御されるパーキングブレーキバルブが、もう１つの独立したブレーキ系統内で、車輪ブレーキに、例えば車両の後車軸のところの車輪ブレーキ、及び−存在する場合には−トレーラの車輪ブレーキにも、直接接続されていることによって、これらの車輪ブレーキにより、第２の制御装置による減速要求が存在する場合には、それに応じたブレーキングをもたらすことができるようになっている。この減速要求は、ここでは同様に自動化方式により要求される車両目標減速度、自動化方式により要求されるパーキングブレーキの作動に依存して、ただし他にも−停止状態で、又は走行中に−運転者により起動されるパーキングブレーキ機能によって、予め設定されてもよく、この場合、運転者により要求されるパーキングブレーキ力又はパーキングブレーキ予め設定から、減速要求が推論されるようになっている。
そのために後車軸及びトレーラの車輪ブレーキは、例えば組み合わせ型常用ブレーキシリンダ兼スプリングブレーキアクチュエータを有していてもよいが、それによって、エアブレーキバルブから、間にバイパスバルブを挟んで、若しくは挟まずに、制御バルブを介して要求される、及び／又はパーキングバルブから直接要求されるブレーキングを、同じ車輪ブレーキを利用して、しかし異なるブレーキ系統内で、即ちこのケースにおいてはパーキングブレーキ機能と常用ブレーキ機能とを利用して、実行することができる。
従って本発明によれば、第１の制御装置により電気的に予め設定される制御信号を介するか、又は特に冗長ケースにおいては第２の制御装置により予め設定され、パーキングブレーキバルブ及びバイパスバルブによって実行される、電気的なパーキングブレーキ信号若しくはバイパス信号を介するかのいずれかにより、ブレーキシステムの車輪ブレーキの動作制御をそれぞれの制御バルブを介して電気空気圧方式により行うことが可能となることによって、電子的に要求されるブレーキングを、様々な方法で空気圧方式により実行できるようになり、それにより信頼性の高い方法でブレーキングをもたらすことができるようになる。
第１の制御装置の内部に不具合又は故障が存在しているかどうかは、例えば第２の制御装置により、監視信号を介して判定される。不具合又は故障が存在する場合には、車両の自動化運転を受け持つように、また特に車両目標減速度を予め設定するように構成されている第３の制御装置から、別のデータラインを介して、例えば別のＣＡＮバスを介して、自動化方式により予め設定された車両目標減速度が第２の制御装置に向けて伝達され、それにより第１の制御装置に故障を生じた際には、第２の制御装置に向けた車両目標減速度の高信頼度の伝達を保証することができる。
その目的で、電気回路の一方に不具合が生じた場合に、他方の電気回路に支障を来さないようにするために、第１の制御装置及び第２の制御装置は、好適にはそれぞれ１つのエネルギ供給部が備えられた別の電気回路内に配置されている。第３の制御装置は、両方の電気回路からエネルギの供給を受けることによって、一方の電気回路に故障を生じている際に、それぞれ他方の電気回路は、自動化方式により予め設定された車両目標減速度を第３の制御装置から呼び出すことができる。従ってそれにもかかわらず、自動化方式により要求される、車両目標減速度に達するためのブレーキングを、電気回路の内の一方を介してもたらすことができる。この際、制御装置は、最低でも構造上は統合されていてもかまわない。
それにより本発明に従った電子エアブレーキシステムによって、有利なことにも、制御信号を介した制御バルブの電子方式による動作制御をし損ねた場合には、車両の自動化運転のために、複数のフォールバックレベル又は冗長性を構成することができる。
従って、運転者によるブレーキペダルの踏み込みによるブレーキペダルの機械的な操作によって、第１のフォールバックレベル又は冗長性が与えられることになり、この操作に依存してブレーキバルブ制御圧が空気圧方式により、また、間にバイパスバルブを挟んで、又は挟まずに、それぞれの制御バルブからそれに比例したブレーキ圧力が空気圧方式により対応するブレーキ系統の車輪ブレーキに向けて、制御送出される、即ち車両の自動化運転時には冗長ケースにおいて運転者により時点を問わずに起動することができる、機械空気圧方式による冗長性が構成されることになる。
運転者がぼんやりしている、若しくは他の事に携わっているか、又は車両が運転者なしに自動化走行している、若しくは運転者が運転席にいない場合には、第２の制御装置によりパーキングブレーキバルブとバイパスバルブの電気による動作制御がもたらされることによって、第２の電子空気圧方式によるフォールバックレベル又は冗長性が構成されるようになっており、この場合、車両の自動化運転時には、例えば制御バルブが電気により動作制御される際に問題があると判定され、且つ第１の機械空気圧方式による冗長性が未だ起用されていなかった場合には、第２の電子空気圧方式によるフォールバックレベル又は冗長性を自動的に起動できるようになっている。
それにより自動化運転される車両内では、冗長ケースにおいて、それぞれの制御バルブの純電子方式による動作制御から、バイパスバルブ及び少なくとも１つの制御バルブを介しての、電子空気圧方式による動作制御を起用できるようになっている。追加的に、パーキングブレーキバルブによる車輪ブレーキの直接的な動作制御が可能であることによって、さもなければ例えばパーキングブレーキ機能を運転者が人為的に起動させることにより達成されるような、ブレーキングがもたらされるようにしている。
有利なことにはそれにより、これらの冗長性のためには車両の内部に存在しているコンポーネントが実質的に起用されることから、コストを節減することができる。例えば電子空気圧方式によるパーキングブレーキが車両内に既に存在している車両においては、バイパスバルブの追加と、第２の制御装置による、例えば相応のソフトウェアロジックを利用した相応の電子方式による動作制御の追加とによって、特に車両の自動化運転においては電子空気圧方式による冗長性を簡単に構成することができる。
それに加えて、制御バルブを介してのブレーキ圧力の制御送出が、パーキングブレーキバルブによる車輪ブレーキの直接的な動作制御と組み合わされることによって、冗長ケースにおいては、ブレーキ効果及び車両車軸へのブレーキ力配分を最適化することができ、その結果、商用車の確実で高信頼度のブレーキングを保証することができる。
冗長ケースが存在していない場合には、エアブレーキバルブも、またパーキングブレーキバルブも、車両内で通常通りに使用することができる。例えばエアブレーキバルブは、ブレーキペダルを介して機械的に作動されることによって、上流にバイパスバルブを備えて、又は備えずに、制御バルブを介して車輪ブレーキにブレーキ圧力を供給できるようになっている。これと同様に、例えば車両を停止する際、及びパーキングブレーキ機能がアクティブ状態にある際には、パーキングブレーキバルブから、相応のブレーキ圧力が、好適には後輪車軸の車輪ブレーキに向けて、及び−存在する場合には−トレーラのブレーキに向けて制御送出されることによって、パーキングブレーキの通常の機能を実行することができる。更に、停止状態で又は車両の走行中に、第３の制御装置により、パーキングブレーキによる制動を自動化方式によっても調整できるようになっている。それにより、追加の冗長性が構成されることによって、車両の従来方式による運転にマイナスの影響が出ないようにしており、有利である。
もう１つの実施形態に従って、運転者用の操作装置として、運転者による操作に依存して、要求信号を特に第２の制御装置に向けて電気的に出力する、純電気方式による操作装置が備えられていてもよい。この要求信号は、第２の制御装置の内部で、運転者減速度に換算され、これが自動化方式により予め設定された車両目標減速度と比較される。両方の減速度の内、高い方が、バイパス信号を介してバイパスバルブに向けて出力される。バイパスバルブは、これに対応したバイパス制御圧を発生し、これを制御圧として、組み合わされている制御バルブに向けて制御送出する。それにより、第２の制御装置の内部で既に、例えば１つのソフトウェアを介して、セレクトハイ機能性が実行されることになり、バイパスバルブ内のセレクトハイバルブは不要とできる。車両内の制御バルブの動作制御は、この実施形態においては、冗長ケース以外では、電気的にのみ行われるようになっている。
それにより、運転者によるブレーキ要求が、空気圧ラインを介して伝達されることはもはやなく、それに加えて、セレクトハイ機能性を１つのソフトウェアにより提供することができる、という長所を達成することができる。それにより、コスト及び工数を節減することができる。それに加えて、空気圧ラインが廃止されることによって、冗長方式により動作制御可能なブレーキシステムの信頼性が向上する。
従って、１つのパーキングブレーキを有するブレーキシステムにおいては、特に冗長ケースのために、セレクトハイバルブの有無を問わずに少なくとも１つのバイパスバルブと、セレクトハイ機能性の有無を問わずに１つのインテリジェントソフトウェア制御とを後付けすることだけが必要となる。そのために好適には、第１の制御装置のエレクトロニクスに不具合又は故障が検出されると、電気パーキングブレーキ信号を発生し、それによりパーキングブレーキバルブの動作制御が行うと共にバイパス信号をバイパスバルブに向けて伝送するようになっている、１つの相応のソフトウェアが、パーキングブレーキバルブ及びバイパスバルブの動作制御を行う第２の制御装置上に後付けされてもよく、そこではこれらの信号がいずれも、自動化方式により予め設定される車両目標減速度に依存しているか、又は第２の実施形態においては運転者減速度に依存している。第２の制御装置上のソフトウェアを利用して、例えば他にも車輪のロック及びバイパスバルブ又はパーキングブレーキバルブを監視することができることによって、冗長ケースにおいては第２の制御装置によりブレーキングの確実で高信頼度の制御を達成することができる。いずれにせよこのソフトウェアは、他にもバイパスバルブの内部に、又はそれとも第１若しくは第３の制御装置の内部に配置されたものであってもかまわない。
従って有利なことにも、簡単な手段により、且つ僅かな工数により、既存の電子制御されるエアブレーキシステムにおいて、少なくとも２つのフォールバックレベル、即ち電気空気圧方式によるフォールバックレベルと機械空気圧方式によるフォールバックレベルとを構成することができる。
制御バルブは、例えば１つの３ポート２位置切換え弁を有している、比例制御を行うリレーバルブとして、又はアクスルモジュレータとして実施されており、その際にリレーバルブは、例えば第１のブレーキ系統を対象として前車軸に、またアクスルモジュレータは、第２のブレーキ系統を対象として、駆動軸である後車軸に備えられていてもよい。両方の制御バルブの動作制御は、電気的にも（通常運転）、また空気圧によっても（冗長ケース）行うことができ、そこでは電気による動作制御のために、それぞれの制御バルブの内部に１つのエレクトロニクスが備えられており、それにより制御信号介した電気的な予め設定を、出力されなければならない圧力に変換するようにしている。或いはその代わりに、両方の車両車軸にアクスルモジュレータを、例えば前車軸には１つの１チャンネルアクスルモジュレータを、後車軸には１つの２チャンネルアクスルモジュレータを、使用することもできる。両方の制御バルブにより、特に冗長ケースにおいては、例えばそれぞれのバイパスバルブから制御送出される、印加されている制御圧に比例して、ブレーキ圧力をそれぞれのブレーキ系統の車輪ブレーキに向けて制御送出することが可能となる。制御バルブをこのような仕様とすることによって、本発明に従ったエアブレーキシステムを、例えばＥＢＳブレーキシステムとして構成することができる。
アンチロックコントロールが行われる電子制御可能なエアブレーキシステムを使用する場合は、制御バルブとして、有利なことにも、例えば組込み型の電気制御可能な３ポート２位置切換え弁を有している、電気によっても、また空気圧によっても動作制御可能なリレーバルブだけが備えられていることができる。それにより、アンチロックコントロールが行われるブレーキシステムにおいても、制御バルブの電子方式による動作制御に故障が生じた際には、制御弁の空気圧方式による動作制御を起用することによって、同じ長所を持つ本発明に従った冗長性を構成することができる。
このように本発明に従ったブレーキシステムを用いることによって、アンチロックコントロールの有無を問わず、電子制御されるエアブレーキシステムにおいて、いずれも電子方式により動作制御される制御バルブを利用して、特に電気空気圧方式によるフォールバックレベルと、機械空気圧方式によるフォールバックレベルとを構成することができ、それにより、第１の制御装置による制御バルブの電子方式による動作制御に失敗した場合には、車輪ブレーキにブレーキ圧力を供給し、それによって自動化方式によるブレーキングの際には、ブレーキスリップケースにおいても応答できるようにしている。場合によってはこの場合、ブレーキスリップケースを検出するための他の冗長センサが、車両内に備えられているようにしてもよい。
本発明に従ったエアブレーキシステムは、車軸が三本以上備えられている車両の車輪ブレーキの動作制御用として予定されたものであってもかまわず、例えばこのブレーキシステムは、３軸牽引車両を対象として予定されたものであってもよく、その場合は、追加の車両車軸用に更なるブレーキ系統が備えられていてもよい、又は既存のブレーキ系統が追加の車両車軸用にも使用される。追加のブレーキ系統の動作制御は、冗長ケースにおいては、例えば追加のバイパスバルブを介して、相応の方法で行われてもよい。
更に、トレーラ内のトレーラブレーキ系統についても同様の方法で電気によっても、また空気圧によっても制御を行うことができ、その場合は、ブレーキ要求が、例えばトレーラインタフェースを介して電子方式により、また、電子空気圧方式によるトレーラ制御バルブを介して空気圧方式により、トレーラに伝達されてもよい。それにより、トレーラブレーキ系統においても、冗長ケースにおいてはブレーキングをもたらすことができるようにするために、トレーラブレーキ系統に割り当てられた空気圧によるトレーラ制御圧を、トレーラ制御バルブにより、それに対応したブレーキ圧力に変換することができる。この場合は、トレーラ制御圧として、例えば車両のブレーキ系統の内の１つを対象とした制御圧、好適には前車軸のところの第１のブレーキ系統の制御圧が使用されてもよい。或いはその代わりに、トレーラ制御圧は、その他のブレーキ系統から独立した形で備えられるようにしてもよい。
以下では本発明を添付図面に基づき解説する。
電子制御されるエアブレーキシステム（ＥＢＳ）を備えた車両を示すブロック線図である。 ２つのバイパスバルブが備えられた電子制御されるエアブレーキシステムを備えた車両を示すブロック線図である。 電子制御されるエアブレーキシステムを備えた車両を示すブロック線図である。 二重に電子（２ｅ）制御されるエアブレーキシステムを備えた車両を示すブロック線図である。 バイパスバルブの一実施形態を示す図である。 図４に示されるブレーキシステムにおいて採用されるバイパスバルブの一代替実施形態である。
図１に示される実施形態は、車輪５、６、７、８のところに車輪ブレーキ１、２、３、４を有している、電子制御される商用車２００の内部のＥＢＳエアブレーキシステム１００に関するものである。これらの車輪ブレーキ１、２、３、４の動作制御は、図示の実施形態においては三つのブレーキ系統Ａ、Ｂ、Ｃにおいて行われ、そこでは第１のブレーキ系統Ａが前車軸ＶＡの車輪５、６に設けられた車輪ブレーキ１、２に、また、第２及び第３のブレーキ系統Ｂ、Ｃが後車軸ＨＡの車輪７、８に設けられた車輪ブレーキ３、４に関わるようになっている。
前車軸ＶＡの車輪５、６のところには、第１のブレーキ系統Ａの車輪ブレーキ１、２の上流側に、検出されたＡＢＳスリップケースに依存して、ブレーキ圧力ｐ１、ｐ２を閉ループ制御するための、従来型のＡＢＳブレーキバルブ９、１０がそれぞれ配置されている。後車軸ＨＡの駆動輪７、８のところには、この実施形態においては、車輪ブレーキ３、４の上流側に、公知であるように個々の車輪ブレーキ３、４に向けて制御送出されるブレーキ圧力ｐ３、ｐ４の閉ループ制御を電子方式及び空気圧方式により行うようになっており、またその際には後輪７、８におけるスリップケースにも同様に配慮できるようになっている、１つのアクスルモジュレータ１１が、第２のブレーキ系統Ｂの内部に配置されている。
アクスルモジュレータ１１及びＡＢＳブレーキバルブ９、１０は、第１の制御装置１１０（ＥＣＵ）を介して電子制御されるようになっている。しかしアクスルモジュレータ１１とＡＢＳブレーキバルブ９、１０のために、それぞれのバルブ９、１０、１１の動作制御を個別に行うようになっている、別体の制御装置を備えることもできる。
第１のブレーキ系統Ａは、第１の制御バルブとして、リレーバルブ１３を有しており、このリレーバルブ１３は、空気圧方式仕様の第１のリレーバルブ制御入力１４、電子式仕様の第２のリレーバルブ制御入力１７、リレーバルブ作動ポート１５、及びリレーバルブ圧縮空気ポート１６を有している。これらのリレーバルブ作動ポート１５は、圧縮空気ラインを介して、前車軸ＶＡの両方の車輪ブレーキ１、２に接続されている。リレーバルブ圧縮空気ポート１６は、リレーバルブ１３を第１のブレーキ系統Ａ用の第１の蓄圧器２０Ａと接続している。
このリレーバルブ１３には、第１の制御装置１１０から出力されて、第１のブレーキバルブデータライン３２Ａを介して伝達される、電子方式による動作制御に用いられるリレーバルブ制御信号ＳＡを、第２のリレーバルブ制御入力１７を介して引き渡すことができるようになっている。この電子的な予め設定ＳＡは、例えばリレーバルブ１３の内部に配置されるリレーバルブエレクトロニクス１５０を介して行われてもよく、このリレーバルブエレクトロニクス１５０によって、リレーバルブ１３の内部に配置されるバルブ、例えば３ポート２位置切換え弁の動作制御が行われることによって、この電子的な予め設定ＳＡに対応した圧力が発生されるようになっている。
リレーバルブ１３には、空気圧方式による動作制御のために、第１のリレーバルブ制御入力１４を介して、バイパスバルブ２１から出力されるリレーバルブ制御圧ｐＡが予め設定され、その際にこのリレーバルブ制御圧ｐＡの予め設定は、この実施形態においては、バイパスバルブ２１の位置に依存して、１つの操作装置、例えばエアブレーキバルブ２４ａ、特にフットブレーキバルブによって、運転者が１つのブレーキペダルを人為的に操作することにより行われるか、又は、特にパーキングブレーキバルブ２５を電子制御する第２の制御装置１２０により行われるかの、いずれかとなっている。
リレーバルブ１３は、第１のリレーバルブ制御入力１４に印加されるリレーバルブ制御圧ｐＡ、又は第２のリレーバルブ制御入力１７に印加されるリレーバルブ制御信号ＳＡに応じて、前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２に向けてブレーキ圧力ｐ１、ｐ２を制御送出し、その際にリレーバルブ１３は、前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２に向けて、第１の蓄圧器２０Ａから、リレーバルブ制御圧ｐＡに比例した圧縮空気を、又は予め設定されたリレーバルブ制御信号ＳＡに依存した圧縮空気を、制御送出するようになっている。更に、このリレーバルブ１３を介して、圧力低下のために、リレーバルブ制御圧ｐＡ又はリレーバルブ制御信号ＳＡに依存して、前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２のエア抜きが、例えばリレーバルブエア抜きポート１８を介して行われてもよい。
第１の制御バルブの内部、即ちこのリレーバルブ１３の内部には、冗長機能が組み込まれており、例えば第１の制御装置１１０による電子方式による動作制御に不具合又は故障が存在する場合には、この冗長機能を利用して、リレーバルブ制御信号ＳＡを介する電気による動作制御から、リレーバルブ制御圧ｐＡを介する空気圧による動作制御を自動的に起用できるようになっている。
第２のブレーキ系統Ｂのためには、第２の制御バルブとして、アクスルモジュレータ１１、好適には１つの２チャンネルアクスルモジュレータが備えられており、これが互いから独立してブレーキ圧力ｐ３、ｐ４を空気圧方式により閉ループ制御し、それぞれの常用ブレーキ３、４に向けて出力するようになっている。そのために公知のように、アクスルモジュレータ圧縮空気ポート１２ａのところに用意される、第２の蓄圧器２０Ｂからの作動空気圧が、相応の高さに比例制御されて、アクスルモジュレータ作動ポート１２ｃ又は１２ｂに向けて制御送出され、そこでは第１のアクスルモジュレータ作動ポート１２ｃが圧縮空気ラインを介して右後輪の車輪ブレーキ３に接続されており、また、第２のアクスルモジュレータ作動ポート１２ｂが左後輪の車輪ブレーキ４に接続されている。アクスルモジュレータエア抜きポート１２ｇを介してエアを抜くことによって、対応するブレーキ圧力ｐ３又はｐ４を低減することができる。
後車軸ＨＡにおける圧力上昇、圧力保持、又は圧力低下に関する予め設定については、アクスルモジュレータ１１の内部のアクスルモジュレータ集積エレクトロニクス１３０により制御できるようになっており、そこではそのために、第１の制御装置１１０により、第２のブレーキバルブデータライン３２Ｂと第１のアクスルモジュレータ制御入力１２ｅとを介して、例えば第３の制御装置１４０によって自動化方式により予め設定された車両目標減速度ｚＳｏｌｌを実行できるようにするために、又はＡＢＳブレーキスリップケースに応答できるようにするために、アクスルモジュレータ１１から制御送出されなければならないブレーキ圧力ｐ３、ｐ４を決定付けるようになっている、アクスルモジュレータ制御信号ＳＢが電子方式により予め設定される。
第２の制御バルブの内部、即ちアクスルモジュレータ１１の内部には、第１の制御バルブの内部、即ちリレーバルブ１３の内部とまた同様に、冗長機能が組み込まれており、これを利用して、アクスルモジュレータ制御信号ＳＢを介する電気による動作制御から、第２のアクスルモジュレータ制御入力１２ｆのところで支配的となっているブレーキバルブ／アクスルモジュレータ制御圧ｐＢ１介する空気圧による動作制御を自動的に起用できるようになっている。例えば、第１の制御装置１１０による電子方式による動作制御に、又は、アクスルモジュレータエレクトロニクス１３０の内部に、若しくは第１の制御装置１１０からアクスルモジュレータエレクトロニクス１３０にアクスルモジュレータ制御信号ＳＢが伝達される際に、不具合又は故障があると判定された場合には、この冗長機能を使用することができる。従ってブレーキ圧力ｐ３、ｐ４は、電気的に予め設定されるアクスルモジュレータ制御信号ＳＢに依存して出力されることはもはやなく、それよりも第２のアクスルモジュレータ制御入力１２ｆのところで支配的となっている、この実施形態においてはエアブレーキバルブ２４ａにより予め設定されるブレーキバルブ／アクスルモジュレータ制御圧ｐＢ１に依存して、出力されることになる。
この際エアブレーキバルブ２４ａは、運転者によりブレーキペダルの操作を通じて予め設定される操作ストロークｄｓに比例制御して、ブレーキバルブ制御圧ｐＡ１、ｐＢ１を制御送出し、そこではこの操作又は操作ストロークｄｓを、例えば第１の制御装置１１０の内部で、以下では運転者減速度ｚＦａｈｒと呼ぶ減速度要求に換算できるようになっている。第１のブレーキ系統Ａのためには、このエアブレーキバルブ２４ａから、第１の圧縮空気ライン２２ａを介して、ブレーキバルブ／リレーバルブ制御圧ｐＡ１がバイパスバルブ２１に向けて制御送出され、第２のブレーキ系統Ｂのためには、第３の圧縮空気ライン２２ｃを介して、ブレーキバルブ／アクスルモジュレータ制御圧ｐＢ１がアクスルモジュレータ１１に向けて制御送出される。リレーバルブ１３には、運転者による操作が、リレーバルブ制御信号ＳＡを介して、第１の制御装置１１０の内部で換算された運転者減速度ｚＦａｈｒの形で伝達されてもよい。アクスルモジュレータ１１の動作制御も相応に、アクスルモジュレータ信号ＳＢを介して伝達される運転者減速度ｚＦａｈｒを利用して、電気的に行われるようになっている。
電子制御されるパーキングブレーキバルブ２５からは、第３のブレーキ系統Ｃに向けて、パーキングブレーキ信号Ｓ３を介して電子方式により予め設定される要求に依存して、パーキングブレーキバルブ制御圧ｐＰＢが制御送出され、そこではそのために、第４の圧縮空気ライン２２ｄ及び第５の圧縮空気ライン２２ｅを介して、パーキングブレーキバルブ制御圧ｐＰＢがそれぞれ、後車軸ＨＡの車輪ブレーキ３、４に向けて直接出力されるようになっている。この電子方式により予め設定される要求は、ここでは第２の制御装置１２０から、パーキングブレーキ信号Ｓ３を介して、パーキングブレーキデータライン３３を介して電子方式によりパーキングブレーキバルブ２５に伝送される。この場合は、この第２の制御装置１２０を、パーキングブレーキバルブ２５の内部に組み込んでいることによって、この伝送も廃止できるようにし、第２の制御装置１２０が、パーキングブレーキ信号Ｓ３に依存して、パーキングブレーキバルブ２５の制御を直接受け持つようにすると、好適である。この要求は、例えばパーキングブレーキ機能３０によって運転者により予め設定されるパーキングブレーキ予め設定ｆＰＢを表すものであるか、又は冗長ケースにおいては第３の制御装置１４０から第２の制御装置１２０に向けて伝達される、車両目標減速度ｚＳｏｌｌであってもよく、それにより冗長ケースにおいてはこの車両目標減速度ｚＳｏｌｌを、最低でも部分的にパーキングブレーキバルブ２５によっても、第３のブレーキ系統Ｃを介して実行できるようにしている。
前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２もまた、第２の制御装置１２０により予め設定される要求、特に自動化方式により予め設定される車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存して作動できるようにするために、第２の制御装置１２０からは同時に、バイパス信号ライン２６を介して、この車両目標減速度ｚＳｏｌｌを表しているバイパス信号Ｓ４がバイパスバルブ２１に向けて電子方式により伝達されるようになっている。
それにより図１の実施形態に従った冗長ケースにおいては、第１のブレーキ系統Ａ内のリレーバルブ１３のためのリレーバルブ制御圧ｐＡを、第１のブレーキ系統Ａに割り当てられているこのバイパスバルブ２１から、次に示すように出力することができる。
このバイパスバルブ２１は、第１の圧縮空気ライン２２ａを介してエアブレーキバルブ２４ａに空気圧接続され、バイパス信号ライン２６を介してパーキングブレーキバルブ２５を制御する第２の制御装置１２０に電気接続されている。このバイパスバルブ２１は、所謂セレクトハイバルブ２１ｊを有しており、また、リレーバルブ制御圧ｐＡを制御送出し、このリレーバルブ制御圧ｐＡが、車両目標減速度ｚＳｏｌｌを伝達する電気バイパス信号Ｓ４又は要求される運転者減速度ｚＦａｈｒにより特徴付けられるエアブレーキバルブ／リレーバルブ制御圧ｐＡ１のいずれかを介して、それらを実行するように機能している。
そのためにバイパスバルブ２１は、図５ａに図示されるような仕様であってもよい。それによるとバイパスバルブ２１は、バイパス圧縮空気ポート２１ａを有しており、バイパスバルブ２１はこれを介して第１のブレーキ系統Ａ用の第１の蓄圧器２０Ａにつなげられ、それを介して圧縮空気の供給を受けられるようになっている。
このバイパスバルブ２１の内部のバイパスエレクトロニクス２１ｄを介して、インレットバルブ２１ｂ及びアウトレットバルブ２１ｃを利用した電気による動作制御が可能となっており、その際には第１のバイパス制御入力２１ｅに印加されるバイパス信号Ｓ４、ひいては要求される車両目標減速度ｚＳｏｌｌに応じて、圧力上昇のためにはインレットバルブ２１ｂが開かれ、若しくは圧力低下のためにはアウトレットバルブ２１ｃが開かれ、又は圧力保持のためにはこれらのバルブ２１ｂ、２１ｃが両方とも閉じられるようになっている。圧力低下の際には、バイパスエア抜きポート２１ｆを介してエア抜きが行われる。このようにインレットバルブ２１ｂとアウトレットバルブ２１ｃとにより、車両目標減速度ｚＳｏｌｌの高さによって特徴付けされているバイパス制御圧ｐＣの調整が行われるようになっている。バイパスバルブ２１の空気圧による動作制御は、ブレーキバルブ／リレーバルブ制御圧ｐＡ１を受け取るために利用される第２のバイパス制御入力２１ｇを介して行うことができる。
バイパス制御圧ｐＣ及びブレーキバルブ／リレーバルブ制御圧ｐＡ１は、バイパスバルブ２１の内部のセレクトハイバルブ２１ｊに向けて導かれ、そこからは、両方の制御圧ｐＣ、ｐＡ１の内の高い方だけが出力されるようになっている。この際セレクトハイバルブ２１ｊは、例えばダブルチェックバルブとして実施されている。両方の制御圧ｐＣ、ｐＡ１の内の高い方は、引き続いてリレーバルブ制御圧ｐＡとして、リレーバルブ１３に接続されているバイパス出力２１ｉに転送される。
リレーバルブ制御圧ｐＡ又はブレーキバルブ／リレーバルブ制御圧ｐＡ１を、より短い経路で伝達できるようにするために、バイパスバルブ２１は、リレーバルブ１３の内部に、又は他にもエアブレーキバルブ２４ａの内部に、また直接配置されていてもかまわない。
後車軸ＨＡの車輪７、８は、車輪ブレーキ３、４を介して、パーキングブレーキバルブ２５により制御されて（第３のブレーキ系統Ｃ）、及び／又はエアブレーキバルブ２４ａにより制御されて（第２のブレーキ系統Ｂ）、制動することができ、そこでは制動が、パーキングブレーキバルブ２５によっては直接、また、エアブレーキバルブ２４ａによってはアクスルモジュレータ１１を介して、行われるようになっている。そのために後車軸ＨＡの車輪ブレーキ３、４は、好適には、組み合わせ型常用ブレーキシリンダ兼スプリングブレーキアクチュエータとして実施されていてもよく、それにより後車軸ＨＡの車輪７、８を、アクスルモジュレータ１１から出力されるブレーキ圧力ｐ３、ｐ４を介して、及び／又はパーキングブレーキバルブ２５により予め設定されるパーキングブレーキバルブ制御圧ｐＰＢを介して、制動することができる。
ブレーキバルブ／リレーバルブ制御圧ｐＡ１及びブレーキバルブ／アクスルモジュレータ制御圧ｐＢ１を用意するために、エアブレーキバルブ２４ａは、それぞれのブレーキ系統Ａ、Ｂのために圧縮空気を提供する蓄圧器２０Ａ、２０Ｂに連結されている。パーキングブレーキバルブ２５は、第３のブレーキ系統Ｃのためのパーキングブレーキバルブ制御圧ｐＰＢを予め設定できるようにするために、第３の蓄圧器２０Ｃに接続されている。更に、トレーラ制御バルブ１９が備えられており、これも同様に、第３の蓄圧器２０Ｃを介して圧縮空気の供給を受け、ここには図示されていないトレーラの制動に利用されるようになっている。
この際、電子ブレーキシステム１００の制御は、次のようにして行うことができる。
これは、図１に示されるように電子制御されるエアブレーキシステム１００（ＥＢＳブレーキシステム）であるために、車両２００が通常運転にある時には、リレーバルブ１３及びアクスルモジュレータ１１の動作制御が、第１の制御装置１１０により電気的に行われ、それは、リレーバルブ１３に、第２のリレーバルブ制御入力１７を介して、リレーバルブ制御信号ＳＡが電気的に伝送されて、続いてそこからこれに対応したブレーキ圧力ｐ１、ｐ２が前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２に制御送出されることによる。アクスルモジュレータ１１には、第１のアクスルモジュレータ制御入力１２ｅを介して、アクスルモジュレータ制御信号ＳＢが電気的に伝送され、続いてこの信号により、上述の実施形態に従って、後車軸ＨＡの車輪ブレーキ３、４のところで、それに対応するブレーキ圧力ｐ３、ｐ４への調整が行われるようになっている。
リレーバルブ制御信号ＳＡ及びアクスルモジュレータ制御信号ＳＢは、第１の制御装置１１０により、第１及び第２のブレーキバルブデータライン３２Ａ、３２Ｂを介して予め設定されると好適である。その際に第１の制御装置１１０は、これらの制御信号ＳＡ、ＳＢを、第３の制御装置１４０により予め設定される車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存して算出するようになっており、その際にこの第３の制御装置１４０は、車両２００を自動化方式により制御するように構成されている、閉ループ制御される電子コントロールシステムに割り当てられているか、又は他にも、運転者による人為的な操作を通じて、エアブレーキバルブ２４ａにより予め設定される、第１の制御装置１１０内で運転者減速度ｚＦａｈｒに換算されるようになっている、操作ストロークｄｓに依存して、算出するようになっているかのいずれかである。そのために第１の制御装置１１０は、この操作ストロークｄｓを伝達するエアブレーキバルブ２４ａの第１の操作信号Ｓ１Ａから、及び／又は車両目標減速度ｚＳｏｌｌを伝達する第３の制御装置１４０の第１の要求信号Ｓ２Ａから、第１のブレーキ系統Ａのためのこれに対応したリレーバルブ制御信号ＳＡと、第２のブレーキ系統Ｂのためのアクスルモジュレータ制御信号ＳＢとを発生することによって、それに対応した減速度ｚＳｏｌｌ、ｚＦａｈｒをもたらすようになっている。
エレクトロニクスに故障が生じた際、即ち第１の操作信号Ｓ１Ａ及び／若しくは第１の要求信号Ｓ２Ａを第１の制御装置１１０により受信するのがもはや不可能となるか、又は第１の制御装置１１０によりリレーバルブ制御信号ＳＡ及び／若しくはアクスルモジュレータ制御信号ＳＢを出力するのが不可能となるか、又はリレーバルブ制御信号ＳＡ及び／若しくはアクスルモジュレータ制御信号ＳＢに誤りがあり、それによりリレーバルブ１３及び／若しくはアクスルモジュレータ１１の電子的な方法による動作制御をもはや高信頼度で行うことが不可能であるケースでは、それにもかかわらず車輪ブレーキ１、２、３、４の動作制御を行うことができるようにするために、フォールバックレベルが起用されるようになっている。
そのためには先ず、車輪ブレーキ１、２、３、４に向けてブレーキ圧力ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４を制御送出するために、リレーバルブ１３又はアクスルモジュレータ１１の動作制御が、印加されているリレーバルブ制御圧ｐＡ又はブレーキバルブ／アクスルモジュレータ制御圧ｐＢ１を介して、尚も空気圧方式だけによって行われるようになっている。従って、対応する制御バルブ１１、１３の動作制御のために、それぞれの制御バルブ１１、１３の電子制御入力１７、１２ｅから空気圧制御入力１４、１２ｆへの切換えが行われることになる。これは例えば、対応する制御バルブ１１、１３の内部の、相応のばねにより予荷重が加えられた冗長バルブにより行われ、それにより、エレクトロニクスに故障が生じた際には、電子方式による動作制御を空気圧方式による動作制御へと自動的に機械的に切り換えることができるようにしている。
冗長ケースにおいては車輪ブレーキ１、２、３、４によりどのようなブレーキ効果が断行されるのかは、特に起用されるのがどのフォールバックレベル又はどの冗長動作制御であるのかに依存して決まる。
冗長ケースにおいてエアブレーキバルブ２４ａが作動されない場合には、車輪ブレーキ１、２、３、４の動作制御は、第２の電子空気圧方式によるフォールバックレベルにおいて、第２の制御装置１２０により発生されるパーキングブレーキ信号Ｓ３及びバイパス信号Ｓ４だけに依存して行われる。そのために第３の制御装置１４０から、車両目標減速度ｚＳｏｌｌを伝達する要求信号Ｓ２が、第２の要求信号Ｓ２Ｂを介して、第２の制御装置１２０に伝達され、第２の制御装置１２０はそれに依存してパーキングブレーキ信号Ｓ３を発生し、それによりパーキングブレーキバルブ２５を制御する。これに補足して、第２の制御装置１２０の内部で車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存してバイパス信号Ｓ４が発生され、バイパスバルブ２１に向けて伝達される。この際に、第２の制御装置１２０は、監視信号Ｓ７を介して第１の制御装置１１０に、エレクトロニクスの内部に故障又は不具合が存在するかどうかを照会し、結果を受けて相応に応答できるようになっている。
パーキングブレーキバルブ２５の内部では、パーキングブレーキ信号Ｓ３に依存して、パーキングブレーキバルブ制御圧ｐＰＢが、第４及び第５の圧縮空気ライン２２ｄ、２２ｅを介して、後車軸ＨＡの車輪ブレーキ３、４に向けて出力され、それによりブレーキングが直接実行されるようにしている。それに補足して、バイパス信号ライン２６を介して、バイパス信号Ｓ４がバイパスバルブ２１に向けて伝達される。エアブレーキバルブ２４Ａは作動されないので、ブレーキバルブ／リレーバルブ制御圧ｐＡ１は略ゼロであり、その結果、バイパスバルブ２１からは、車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存して予め設定されるバイパス制御圧ｐＣが、リレーバルブ制御圧ｐＡとして、リレーバルブ１３に対して制御送出される。その結果としてリレーバルブ１３から、このリレーバルブ制御圧ｐＡに比例したブレーキ圧力ｐ１、ｐ２が、前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２に向けて制御送出されることによって、第２の制御装置１２０又は第３の制御装置１４０によって自動化方式により要求される車両目標減速度ｚＳｏｌｌをもたらしている。
この際には第１の制御装置１１０及び第２の制御装置１２０が、互いから電気的に切り離されて作動できるようになっており、そこでは第１の制御装置１１０用に第１の電気回路４０Ａが、第２の制御装置１２０用に第２の電気回路４０Ｂが備えられている。第１のエネルギ供給部４１Ａを介して、第１及び第２の制御装置１１０、１２０にはエネルギを供給できるようになっており、また第２のエネルギ供給部４１Ｂには、第２の制御装置１２０だけがつなげられていることによって、第１のエネルギ供給部４１Ａの内部に電子的な不具合を生じたケースでは、第２の電気回路４０Ｂが第２の制御装置１２０と共に引き続いてその機能を冗長方式で遂行できるようになっている。
特に自動化運転においては、第１及び第２の制御装置１１０、１２０用に、第１又は第２の要求信号Ｓ２Ａ、Ｓ２Ｂを介して、車両目標減速度ｚＳｏｌｌを予め設定するようになっている第３の制御装置１４０は、第１のエネルギ供給部４１Ａにも、また第２のエネルギ供給部４１Ｂにも接続されているために、第１の電気回路４０Ａの故障の際又は第２の電気回路４０Ｂの故障の際には、いずれのケースにおいても、第３の制御装置１４０にエネルギを供給できるようになっている。例えばバスシステム、特にＣＡＮバスとして実施されているそれぞれのデータライン３２Ａ、３２Ｂ、３３、２６は、それぞれの制御装置１１０、１２０に割り当てられている回路４０Ａ、４０Ｂ内に配設されているために、不具合が生じた際にも、データの伝達は確保されていることになる。
冗長ケースにおいて、例えば非常ブレーキの状況において、例えば運転者による機械的な操作を通じて、又は電子制御によるブレーキペダルの機械的な作動を介して、エアブレーキバルブ２４ａが同時に作動されている場合には、ブレーキバルブ／リレーバルブ制御圧ｐＡ１の方が高いのか、それとも車両目標減速度ｚＳｏｌｌにより決定されるバイパス制御圧ｐＣの方が高いのか、即ちブレーキペダルの操作により予め設定される減速度ｚＦａｈｒの方が高いのか、それとも自動化予め設定により予め設定される減速度ｚＳｏｌｌの方が高いのかが、前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２にとって決定的に重要となる。それに応じて、前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２用のブレーキ圧力ｐ１、ｐ２は、リレーバルブ１３によって、第２の制御装置１２０による予め設定に依存して、又はエアブレーキバルブ２４ａの予め設定に依存して、制御送出されるようになっている。
エアブレーキバルブ２４ａが作動される際には、それと同時にアクスルモジュレータ１１の動作制御も行われ、またそれを介して、これに比例したブレーキ圧力ｐ３、ｐ４が後車軸ＨＡの車輪ブレーキ３、４に向けて出力される。更に、パーキングブレーキバルブ２５によっても、車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存しているパーキングブレーキバルブ制御圧ｐＰＢを利用して、後車軸ＨＡの車輪ブレーキ３、４の動作制御が行われることによって、後輪車輪ブレーキ３、４の仕様に応じて、例えば組み合わせ型常用ブレーキシリンダ兼スプリングブレーキアクチュエータを用いて、それぞれの車輪ブレーキ３、４において、制動力へのブレーキ圧力の加算ｐ３＋ｐＰＢ又はｐ４＋ｐＰＢが行われるようになっている。
従ってリレーバルブ１３及び／若しくはアクスルモジュレータ１１のエレクトロニクス内に、又は信号リンクに、故障又は不具合、例えばＣＡＮエラーを生じている際には、第２の制御装置１２０によりパーキングブレーキバルブ２５又はバイパスバルブ２１を介して、後輪車輪ブレーキ３、４及び前輪車輪ブレーキ１、２を制御しながら作動させることができるようにすることによって、第２又は第３の制御装置１２０、１４０によって電子方式により予め設定される車両目標減速度ｚＳｏｌｌを、第１の制御装置１１０により、又は第１の制御装置１１０に対して、断行することができる。追加的に、運転者が、例えば非常ブレーキの状況においてブレーキペダルを操作することによって、ブレーキ希望を予め設定している場合には、この実施形態においては、このブレーキ要求の方が高いケースでは、最低でも前車軸ＶＡにおいては、電子方式によるブレーキ要求がオーバーライド制御されるようになっている。
それに補足して図２に従って、作動方式が第１のバイパスバルブ２１に類似している第２のバイパスバルブ２３が備えられていてもよい。それによりアクスルモジュレータ１１に向けたアクスルモジュレータ制御圧ｐＢは、この第２のバイパスバルブ２３により予め設定されることになり、その際にこのアクスルモジュレータ制御圧ｐＢは、バイパス信号Ｓ４により予め設定される車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存するか、又はブレーキバルブ／アクスルモジュレータ制御圧ｐＢ１に依存するかのいずれかで、どちらによって予め設定された減速度ｚＳｏｌｌ、ｚＦａｈｒの方が高いのかに応じて、制御送出されるようになっている。それによりアクスルモジュレータ１１を介しても、第２の制御装置１２０により予め設定される車両目標減速度ｚＳｏｌｌを、後輪車輪ブレーキ３、４に向けて制御送出することができるようにしている。それにより、冗長ケースにおける制動力配分を更に改善し、ブレーキ効果を更に向上することができる。
或いはその代わりに、図３に図示されるように、ブレーキシステム１００は、全４輪５、６、７、８においてブレーキスリップを検出し、それに応答できるようにするために、両方の車両車軸ＶＡ、ＨＡに、ＡＢＳブレーキバルブ９、１０及び車輪スピードセンサ３５をそれぞれ有している、電子制御されるエアブレーキシステム１００として実施されていてもかまわない。これらの車輪ブレーキ１、２、３、４のところには、制御バルブ１１、１３を介して、それぞれ１つのブレーキ圧力ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４が用意されるが、そこでは、車輪スピードセンサ３５に依存してブレーキスリップケースが検出されると、ＡＢＳブレーキバルブ９、１０により、このブレーキ圧力ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４を保持又は低下できるようになっている。両方の制御バルブ１１、１３は、この実施形態においてはいずれも、３ポート２位置切換え弁を１つずつ備えたリレーバルブとして実施されているために、リレーバルブ電子制御入力１７を介しての電子方式による動作制御も、またリレーバルブ空気圧制御入力１４を介しての空気圧方式による動作制御も可能となる。
リレーバルブ空気圧制御入力１４は、ここでは、存在している制御信号ＳＡ、ＳＢに応じて、それに対応した圧力がリレーバルブ１１、１３の内部に入ることを許容する、１つの３ポート２位置切換え弁として実施されている。これらの制御信号ＳＡ、ＳＢ介した制御バルブ１１、１３の動作制御がもはや不可能となる場合は、図１及び図２のブレーキシステム１００に対応して、リレーバルブ空気圧制御入力１４のところで、空気圧方式による制御圧ｐＡ及び場合によってはｐＢが調整されるようになっている。
図４においては、操作装置として、１つのエアブレーキバルブ２４ａの代わりに、１つの電気方式による操作装置２４ｂが備えられているが、これは、運転者によるブレーキペダルの操作によって予め設定される操作ストロークｄｓに依存して、電気要求信号Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂだけを発生するようになっている。従ってこの実施形態においては、操作装置２４ｂによる制御圧の空気圧方式による制御送出が省略されている。第１の要求信号Ｓ１Ａは第１の制御装置１１０に向けて伝送され、これがそこから運転者減速度ｚＦａｈｒを計算し、それを介して、それぞれのブレーキ系統Ａ、Ｂ用にそれに対応した制御信号ＳＡ、ＳＢを予め設定する。制御バルブ１１、１３の動作制御は、これを介して電気的に行われる。
第１の制御装置１１０内のエレクトロニクスに故障が生じた際には、冗長ケースにおいて、第２の制御装置１２０によるブレーキ要求が冗長方式で予め設定され、その際にこの予め設定は、自動化方式により予め設定される車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存して行われるか、又は第２の制御装置１２０内で計算される、操作ストロークｄｓから求められる運転者減速度ｚＦａｈｒに依存して行われるか、のいずれかとなっている。操作又は操作ストロークｄｓは、ここでは第２の要求信号Ｓ１Ｂを介して、電気方式による操作装置２４ｂから第２の制御装置１２０に伝達され、そこから運転者減速度ｚＦａｈｒが算出される。第２の制御装置１２０は、続いて、この運転者減速度ｚＦａｈｒの方が大きいのか、それとも車両目標減速度ｚＳｏｌｌの方が大きいのかを検査する。両方の減速度ｚＳｏｌｌ、ｚＦａｈｒの内、高い方が、バイパス信号Ｓ４を介してバイパスバルブ２１に向けて、また、パーキングブレーキ信号Ｓ３を介してパーキングブレーキバルブ２５に向けて、電子伝送され、そこから続いて、それに対応している第１のブレーキ系統Ａ用のリレーバルブ制御圧ｐＡ、又は第３のブレーキ系統Ｃ用のパーキングブレーキ制御圧ｐＰＢが制御送出される。
この実施形態用のバイパスバルブ２１は、どちらの減速度ｚＦａｈｒ、ｚＳｏｌｌの方が高いのかについて、既に第２の制御装置１２０内で決定が下されているので、図５ｂに示されるように、図５ａの実施形態とは異なり、セレクトハイバルブ２１ｊを有していない。更に、空気圧入力２１ｇが存在していない。従って備えられるのは１つのインレットバルブ２１ｂと１つのアウトレットバルブ２１ｃだけであり、これらは、印加されるバイパス信号Ｓ４に応じて、バイパスエレクトロニクス２１ｄにより制御されてバイパス制御圧ｐＣを発生し、これが続いてリレーバルブ制御圧ｐＡとしてバイパス出力２１ｉに向けて出力されるようになっている。
従って図４において提案されるのは、自動化運転のために第３の制御装置１４０からも、また電気方式による操作装置２４ｂからも、電気による予め設定ｚＳｏｌｌ、ｄｓを受け取り、これが続いて車輪ブレーキ１、２、３、４によって電気空気圧方式により実行されるようになっている、二重に電子制御されるブレーキシステムである。
全ての実施形態において、更に、トレーラ制御バルブ１９が備えられ、これから印加されているトレーラ制御圧ｐＴを出力できるようにすることによって、トレーラの車輪ブレーキについても、冗長ケースにおいて動作制御を行うことができるようにしている。この際トレーラ制御圧ｐＴは、冗長ケースにおいて、例えば第１のブレーキ系統Ａ内で制御送出されるリレーバルブ制御圧ｐＡによって予め設定されるようになっている。
冗長ケースが存在していない場合には、トレーラの動作制御は、停止状態においてはパーキングブレーキバルブ２５を介して行われ、その際に動作制御は、例えば停止状態にある時の運転者によるパーキングブレーキ機能３０の起動を通じてのパーキングブレーキ予め設定ｆＰＢに依存して、予め設定される。車両２００が停止状態にある時にパーキングブレーキ機能３０が起動されるケースでは、パーキングブレーキバルブ制御圧ｐＰＢが第４及び第５の圧縮空気ライン２２ｄ、２２ｅを介して同様に車両２００の後車軸ＨＡのところの車輪ブレーキ３、４に供給されることによって、駐車状況にある時には、車両２００及びトレーラの確実な停車を保証することができる。第２の制御装置１２０は、このケースでは、パーキングブレーキバルブ２５に向けてブレーキ要求だけを出力するために、運転者により予め設定されたパーキングブレーキ機能だけが、後車軸ＨＡに及び場合によってはトレーラ制御バルブ１９を介してトレーラに作用することになる。
それに補足して、自動化走行運転においても、第３の制御装置１４０により、オートマチック信号Ｓ６が第２の制御装置１２０に向けて伝送され、続いてこの第２の制御装置１２０が、特にパーキングブレーキバルブ２５を介して車両２００を停止状態に保持することによって、車両２００を止めておくためにパーキングブレーキ機能を実行することができ、それにより駐車状況にある時には、車両２００を自動化方式により防護できるようにしている。バイパス信号Ｓ４を相応に生成することによって、停止状態においても、また、冗長ケースが存在しなくても、また前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２を利用して、自動化方式によるパーキングブレーキの作動を断行することができる。
１ 車輪ブレーキ
２ 車輪ブレーキ
３ 車輪ブレーキ
４ 車輪ブレーキ
５ 商用車２００の車輪
６ 商用車２００の車輪
７ 商用車２００の車輪
８ 商用車２００の車輪
９ ＡＢＳブレーキバルブ
１０ ＡＢＳブレーキバルブ
１１ 第２制御バルブ／アクスルモジュレータ
１２ａ アクスルモジュレータ圧縮空気ポート
１２ｂ アクスルモジュレータ作動ポート
１２ｃ アクスルモジュレータ作動ポート
１２ｅ 第１アクスルモジュレータ制御入力（電気方式）
１２ｆ 第２アクスルモジュレータ制御入力（空気圧方式）
１２ｇ アクスルモジュレータエア抜きポート
１３ 第１制御バルブ／リレーバルブ
１４ 第１リレーバルブ制御入力（空気圧方式）
１５ リレーバルブ作動ポート
１６ リレーバルブ圧縮空気ポート
１７ 第２リレーバルブ制御入力（電気方式）
１８ リレーバルブエア抜きポート
１９ トレーラ制御バルブ
２０Ａ 第１蓄圧器
２０Ｂ 第２蓄圧器
２０Ｃ 第３蓄圧器
２１ （第１）バイパスバルブ
２１ａ バイパス圧縮空気ポート
２１ｂ インレットバルブ
２１ｃ アウトレットバルブ
２１ｄ バイパスエレクトロニクス
２１ｅ 第１バイパス制御入力
２１ｆ バイパスエア抜きポート
２１ｇ 第２バイパス制御入力
２１ｈ バイパス圧力センサ
２１ｉ バイパス出力
２１ｊ セレクトハイバルブ
２２ａ 第１圧縮空気ライン
２２ｃ 第３圧縮空気ライン
２２ｄ 第４圧縮空気ライン
２２ｅ 第５圧縮空気ライン
２３ 第２バイパスバルブ
２４ａ 空気圧方式による操作装置（ブレーキバルブ）
２４ｂ 電気方式による操作装置
２５ パーキングブレーキバルブ
２６ バイパス信号ライン
３０ パーキングブレーキ機能（運転者）
３２Ａ 制御バルブデータライン
３２Ｂ 制御バルブデータライン
３３ パーキングブレーキ制御ライン
３５ 車輪スピードセンサ
４０Ａ 電気回路
４０Ｂ 電気回路
４１Ａ エネルギ供給部
４１Ｂ エネルギ供給部
１００ 電気制御されるエアブレーキシステム
１１０ 第１制御装置
１２０ 第２制御装置
１３０ アクスルモジュレータエレクトロニクス
１４０ 第３制御装置
１５０ リレーバルブエレクトロニクス
２００ 商用車
Ａ 第１ブレーキ系統
Ｂ 第２ブレーキ系統
Ｃ 第３ブレーキ系統（パーキングブレーキ系統）
ｄｓ 操作ストローク
ｆＰＢ パーキングブレーキ予め設定
ＨＡ 後車軸
ｐ１ 車輪ブレーキ１のところのブレーキ圧力
ｐ２ 車輪ブレーキ２のところのブレーキ圧力
ｐ３ 車輪ブレーキ３のところのブレーキ圧力
ｐ４ 車輪ブレーキ４のところのブレーキ圧力
ｐＡ リレーバルブ制御圧
ｐＡ１ ブレーキバルブ／リレーバルブ制御圧
ｐＢ アクスルモジュレータ制御圧
ｐＢ１ ブレーキバルブ／アクスルモジュレータ制御圧
ｐＣ バイパス制御圧
ｐＰＢ パーキングブレーキバルブ制御圧
ｐＴ トレーラ制御圧
Ｓ１Ａ 第１作動信号（ｄｓ）
Ｓ１Ｂ 第２作動信号（ｄｓ）
Ｓ２Ａ 第１要求信号（ｚＳｏｌｌ）
Ｓ２Ｂ 第２要求信号（ｚＳｏｌｌ）
Ｓ３ パーキングブレーキ信号
Ｓ４ バイパス信号
Ｓ５ 運転者信号
Ｓ６ オートマチック信号
Ｓ７ 監視信号
ＳＡ リレーバルブ制御信号
ＳＢ アクスルモジュレータ制御信号
ＶＡ 前車軸
ｚＳｏｌｌ 車両目標減速度
ｚＦａｈｒ 運転者減速度

Claims (17)

  1. 少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）と第１の制御装置（１１０）と第２の制御装置（１２０）とを有する電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）であって、
    それぞれの前記ブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）の車輪ブレーキ（１、２、３、４）を制御するために複数のブレーキ圧力（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐＰＢ）を予め設定するように、電気式に且つ空気圧式に制御可能な制御バルブ（１１、１３）が、前記少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）のうちの少なくとも１つのブレーキ系統に割り当てられていて、電気式に制御可能なパーキングブレーキバルブ（２５）が、前記少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）のうちのその他の１つのブレーキ系統に割り当てられていて、
    自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）又は運転者によって予め設定されている操作装置（２４ａ、２４ｂ）による操作（ｄｓ）に依存して、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）を電気制御するように、前記第１の制御装置（１１０）は構成されていて、
    電子空気圧式に制御される冗長性を構成するため、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気制御が妨害されているときに、前記自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、前記パーキングブレーキバルブ（２５）を電気制御するように、前記第２の制御装置（１２０）は構成されている当該電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）において、
    制御バルブ（１１、１３）に割り当てられた少なくとも１つのバイパスバルブ（２１、２３）がさらに設けられていて、当該割り当てられた制御バルブ（１１、１３）を空気圧（ｐＡ、ｐＢ）によって制御するように、当該バイパスバルブ（２１、２３）は構成されていて、
    前記電子空気圧方式に制御される冗長性を拡張するため、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気制御が妨害されているときに、前記自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、又は前記運転者によって予め設定されている前記操作装置（２４ａ、２４ｂ）の操作（ｄｓ）に依存して、前記空気圧（ｐＡ、ｐＢ）による制御が実行されることを特徴とする電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  2. 前記バイパスバルブ（２１、２３）に割り当てられた前記制御バルブ（１１、１３）が、前記第１の制御装置（１１０）から電気制御信号（ＳＡ、ＳＢ）を受け取るための電気制御入力部（１２ｅ、１７）と、特にそれぞれ割り当てられた前記バイパスバルブ（２１、２３）によって予め設定されている制御圧力（ｐＡ、ｐＢ）を受け取るための空気圧制御入力部（１２ｆ、１４）とを有し、
    前記電気制御信号（ＳＡ、ＳＢ）に依存して、又は特にそれぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気制御が妨害されているときは、割り当てられた前記バイパスバルブ（２１、２３）によって予め設定されている前記制御圧力（ｐＡ、ｐＢ）に依存して、それぞれの前記ブレーキ系統（Ａ、Ｂ）の前記車輪ブレーキ（１、２、３、４）に対する前記ブレーキ圧力（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４）が、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）によって制御送出可能であることを特徴とする請求項１に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  3. 前記操作装置は、エアブレーキバルブ（２４）として構成されていて、運転者による前記ブレーキバルブ（２４ａ）の操作を通じて予め設定されている操作ストローク（ｄｓ）に依存して、ブレーキバルブ制御圧力（ｐＡ１、ｐＢ１）を前記バイパスバルブ（２１、２３）に伝送し、第１の操作信号（Ｓ１Ａ）を前記第１の制御装置（１１０）に伝送するように、前記エアブレーキバルブ（２４）は構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  4. 前記ブレーキバルブ制御圧力（ｐＡ１、ｐＢ１）、又は前記第２の制御装置（１２０）によって提供された、前記車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）を伝送するバイパス信号（Ｓ４）を前記バイパスバルブ（２１、２３）に伝送するために、前記ブレーキバルブ（２４ａ）が、圧縮空気ライン（２２ａ、２２ｂ）を通じてそれぞれの前記制御バルブ（１１、１３）に割り当てられた前記バイパスバルブ（２１、２３）に空気圧式に接続されていて、前記第２の制御装置（１２０）が、バイパス信号ライン（２６）を通じてそれぞれの前記制御バルブ（１１、１３）に割り当てられた前記バイパスバルブ（２１、２３）に電気式に接続されていて、
    前記バイパスバルブ（２１、２３）は、前記バイパス信号（Ｓ４）によって伝送される前記車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存するバイパス制御圧力（ｐＣ）を生成するように構成されていて、
    ２つの前記制御圧力（ｐＡ１、ｐＢ１、ｐＣ）のうちのどちらの制御圧力がより高いかに応じて、前記ブレーキバルブ制御圧力（ｐＡ１、ｐＢ１）又は前記バイパス制御圧力（ｐＣ）に相当する制御圧力（ｐＡ、ｐＢ）が、前記バイパスバルブ（２１、２３）によって、それぞれ割り当てられた前記制御バルブ（１１、１３）に対して制御送出可能であることを特徴とする請求項３に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  5. 少なくとも１つの前記バイパスバルブ（２１、２３）は、前記２つの制御圧力（ｐＡ１、ｐＢ１、ｐＣ）のうちのより高い制御圧力を選択するためにセレクトハイバルブ（２１ｊ）を有することを特徴とする請求項４に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  6. 前記バイパスバルブ（２１、２３）は、前記ブレーキバルブ（２４ａ）内に組み込まれていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  7. 前記バイパスバルブ（２１、２３）は、それぞれの前記ブレーキ系統（Ａ、Ｂ）のそれぞれ割り当てられた前記制御バルブ（１１、１３）内に組み込まれていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  8. 前記操作装置は、電気式の操作装置（２４ｂ）として構成されていて、この電気式の操作装置（２４ｂ）は、例えば前記運転者による操作ストローク（ｄｓ）を通じて予め設定されている前記運転者による操作に依存して、第１の電気操作信号（Ｓ１Ａ）と第２の電気操作信号（Ｓ１Ｂ）とを生成するように構成されていて、
    前記第１の操作信号（Ｓ１Ａ）は、前記第１の制御装置（１１０）に伝送可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  9. 前記第２の操作信号（Ｓ１Ｂ）を前記第２の制御装置（１２０）に電気式に伝送するため、前記電気式の操作装置（２４ｂ）が、前記第２の制御装置（１２０）に接続されていて、
    前記第２の制御装置（１２０）は、前記第２の作動信号（Ｓ１Ｂ）によって伝送される前記運転者の前記操作（ｄｓ）を運転者減速度（ｚＦａｈｒ）に換算するように構成されていて、
    どちらの減速度（ｚＳｏｌｌ、ｚＦａｈｒ）がより大きいかに応じて、前記第２の制御装置（１２０）によって提供された前記車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）又は前記運転者減速度（ｚＦａｈｒ）を前記バイパスバルブ（２１、２３）に電気式に伝送するため、前記第２の制御装置（１２０）が、バイパス信号ライン（２６）通じてそれぞれの前記制御バルブ（１１、１３）に割り当てられた前記バイパスバルブ（２１、２３）に電気式に接続されていて、
    前記バイパスバルブ（２１、２３）が、バイパス制御圧力（ｐＣ）を生成するように構成されていて、このバイパス制御圧力（ｐＣ）は、前記バイパス信号（Ｓ４）によって伝送される前記車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）又は前記運転者減速度（ｚＦａｈｒ）に依存し、このバイパス制御圧力（ｐＣ）は、制御圧力（ｐＡ、ｐＢ）として前記バイパスバルブ（２１、２３）からそれぞれ割り当てられた前記制御バルブ（１１、１３）に対して制御送出可能であることを特徴とする請求項８に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  10. 前記エアブレーキシステム（１００）は、三系統ブレーキシステム（１００）として構成されていて、
    それぞれ１つの制御バルブ（１１、１３）が、第１のブレーキ系統（Ａ）及び第２のブレーキ系統（Ｂ）に割り当てられていて、前記パーキングブレーキバルブ（２５）が、第３のブレーキ系統（Ｃ）に割り当てられていて、
    前記第１のブレーキ系統（Ａ）が、特に前車軸（ＶＡ）の車輪ブレーキ（１、２）を制御し、前記第２及び前記第３のブレーキ系統（Ｂ、Ｃ）が、駆動される後車軸（ＨＡ）の車輪ブレーキ（３、４）を制御し、バイパスバルブ（２１）が、前記第１のブレーキ系統（Ａ）に割り当てられた前記制御バルブ（１１）だけに割り当てられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  11. 少なくとも１つの前記制御バルブ（１１、１３）は、リレーバルブ（１１、１３）として又はアクスルモジュレータ（１１）として構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  12. 自動的に予め設定されている前記車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）は、第３の制御装置（１４０）によって予め設定可能であり、
    前記第３の制御装置（１４０）は、前記車両（２００）を自動制御するように構成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  13. 前記第２の制御装置（１２０）は、さらにパーキングブレーキ機能（３０）によって制御可能であり、
    前記パーキングブレーキ機能（３０）は、特に前記車両（２００）が停止状態中に起動可能であり、起動時に、前記車両（２００）を駐車位置に保持するため、パーキングブレーキバルブ制御圧力（ｐＰＢ）が、前記車両（２００）の前記パーキングブレーキバルブに割り当てられたブレーキ系統（Ｃ）、特に後車軸（ＨＡ）を制動する第３のブレーキ系統（Ｃ）の車輪ブレーキ（３、４）に対して制御送出可能であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  14. トレーラ制御圧力（ｐＴ）によって制御可能であるトレーラ制御バルブ（１９）がさらに設けられていて、
    トレーラのための電気空気圧式の冗長性を構成するため、ブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）に供給され、前記バイパスバルブ（２１）から出力される制御バルブ制御圧力（ｐＡ）が、トレーラ制御圧力（ｐＴ）として前記トレーラ制御バルブ（１９）に対して制御可能であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  15. 複数の前記制御装置（１１０、１２０）を電気的に分離するため、前記第１の制御装置（１１０）から独立した第２のエネルギ供給部（４１Ｂ）が、前記第２の制御装置（１２０）に割り当てられていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
  16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載のエアブレーキシステム（１００）を電子制御するための方法において、
    当該方法は、少なくとも以下の、
    故障又は不具合が、少なくとも１つの前記ブレーキ系統（Ａ、Ｂ）の制御バルブ（１１、１３）の電子制御部に存在するか否か、特に前記第１の制御装置（１１０）の不具合が存在するか否かを認識するステップと、
    それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気式の制御が妨害されているときに、パーキングブレーキバルブ（２５）及び少なくとも１つのバイパスバルブ（２１、２３）を第２の制御装置（１２０）によって制御し、このときに、前記パーキングブレーキバルブ（２５）が、パーキングブレーキバルブ制御圧力（ｐＰＢ）を第３のブレーキ系統（Ｃ）に出力し、自動的に要求された車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、又は運転者によって予め設定されている操作装置（２４ａ、２４ｂ）の操作（ｄｓ）に依存して、少なくとも１つの別のブレーキ系統（Ａ、Ｂ）内の少なくとも１つの前記制御バルブ（１１、１３）が、前記少なくとも１つのバイパスバルブ（２１、２３）によって空気圧式に制御される（ｐＡ、ｐＢ）ステップを有する、当該方法。
  17. 特に請求項１６に記載の方法を実行するために適した請求項１〜１５いずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）を有する車両（２００）、特に商用車（２００）。
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