JP2791964B2 - 路面車両用の電子制動装置 - Google Patents
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Description
するために使われる電子装置を持つ,路面車両用の電子
制動装置に関する。
国特許出願公開第2622746号明細書から公知であ
る。電子制動装置では,運転者により発信器を用いて設
定された制動量が電圧値として示される。この電圧は,
続いて電子装置で更に変更され得る。こうして例えば制
動ペダル位置と発生された制動力との間に所望の特性曲
線が模擬され得る。更に,車両への荷重を考慮し(自動
的に荷重に関係する制動装置ALB)又はロツク防止装
置(ABS)を設けることも可能である。こうして変更
された電圧は増幅後,個々の車輪に付属する電磁弁へ送
られ,これらの電磁弁により,個々の制動機を操作する
圧力媒体(圧油又は圧縮空気)が調整される。
導かれる従来の制動装置(商用車両にある圧縮空気制動
装置)に対するこのような電子制動装置の主要利点は,
電気制御量の速さが上昇すること及び変更がし易くなる
ことに存する。
は,装置の安全性及び低い費用に特に重きが置かれる。
更に,電子装置に欠陥がある場合は,この欠陥が容易に
検出されなければならずかつできるだけ構成要素の単な
る交換だけにより取り除かれなければならない。
れており,即ち,中央に配置された制御装置は,制動の
ために必要な,制動ペダルの位置,制動圧力,制動トル
ク,車輪の回転数などのような情報をすべて検出する。
これらの情報から制動のための操作量が得られかつアク
チユエータが駆動される。中央制御装置の付加的役目
は,大体において全制動装置の監視,運転状態の表示及
び欠陥の際の対策の準備である。
932号明細書から更に,例えば空調制御,ロツク防止
などのための複数の機能モジユールに分割されている車
両用電子装置が公知である。これらのモジユールはマイ
クロプロセツサを含んでおり,これらのマイクロプロセ
ツサは所定のプログラムに応じてその役目を果たし,従
つて独自の知能を持つている。これらのモジユールは車
両の中心個所に配置されておりかつ故障の際に容易に個
々に交換可能である。
ユールは複数のいわゆる下位分配装置に接続されてい
る。これらの下位分配装置は,中心から離れて車両の隅
に配置されており,多重信号で復号しかつ中央モジユー
ルの命令を更に,ランプ,アクチユエータ又は弁のよう
な,接続された構成部材へ送る。例えば接続されたセン
サの信号の,中央モジユールへの応答も可能である。
でいるにも拘らず,これらの下位分配装置は独自の知能
を持つておらず,単に多重装置を介して命令又は測定値
を更に送るにすぎない。
ロプロセツサ付きの中央電子装置を持つ公知の装置には
欠点がある。例えば電子装置からアクチユエータへの導
線及びセンサから電子装置への導線は比較的長く,従つ
て故障し易い。大きい電流が流れた場合に,これらの導
線は更に故障源になる。更に中央電子装置は多数のセン
サ及びアクチユエータにより非常に複雑に構成されてい
る。これによつて,そして又多数の導線及び差し込み接
続装置によつて一層故障し易くなる。更に,電磁弁のよ
うな部分装置は,簡単には他のものと交換できない。な
ぜならば中央電子装置のソフトウエアは弁,特に弁の切
換え時間,に合わされているからである。
いる課題は,上述の欠点を回避する,冒頭に挙げた種類
の電子制動装置を提供することである。
本発明によれば, a)電子装置が,車輪に付属して少なくとも1つのマイ
クロコンピユータを備えかつ空間的に車輪の近くに配置
されかつ独自の他能を有する複数の車輪モジユールと,
少なくとも1つのマイクロコンピユータを備えかつ車両
の中心個所に配置されかつ独自の知能を有する少なくと
も1つの上位中央モジユールとに分割されており, b)中央モジユールが少なくとも常用制動値発信器及び
駐車制動機の値を受信し, c)車輪モジユールが中央モジユールから制動圧力目標
値を受信し, d)車輪モジユールが,付属の車輪又は制動シリンダ又
は制動圧力変調器に配置されているセンサから,車輪速
度及び制動圧力の少なくとも1つの測定値を受信し, e)車輪モジユールが,これらの車輪モジユールにより
受信された測定値の少なくとも1つ又はそれから導き出
された情報を中央モジユールへ送信し, f)車輪モジユールが,車輪モジユールと構造的に統合
された制動圧力変調器を駆動するための電気出力信号を
発生し, g)中央モジユールと車輪モジユールとの情報交換が,
固定されたインタフエースを持つ少なくとも1つのデー
タバスを介して行われ, h)車輪モジユールにロツク防止又は横滑り防止機構が
含まれ, i)中央モジユールにおいてロツク防止用の車両基準速
度が形成される。
セツサを持つ少なくとも1つの中央モジユールと,上述
した独自の知能を有するマイクロプロセツサを持つ複数
の車輪モジユールとを持ち,車輪モジユールが中央モジ
ユールの下位に置かれている電子装置の本発明による分
散構成により,装置の種々の利点が得られる。
に,その他の車両用電子装置に組み込まれており,即
ち,これらの中央モジユールは,車両全体にとつて重要
である,かじ取り角度,車両減速のような信号,制動要
求,駐車制動機,減速装置のような,運転者により設定
された値などを受信する。
の付属の車輪への信号供給だけを行う。これらの車輪モ
ジユールは,特に付属の出力最終段階を含んでおり,こ
の出力最終段階により付属の制動シリンダの変調弁が駆
動される。これらの車輪モジユールは更に,車輪に付属
するロツク防止調整回路のような知能電子装置も含んで
いる。
車両基準速度の発生装置のようなロツク防止電子装置の
下位部分は,車輪モジユールにではなく中央モジユール
に配置されている。
要利点は,少ない設備費,制御装置の小さい大きさ,少
ない導線数,制御装置の簡単な構造(試験可能性),分
離された供給及び情報経路,欠陥の際の部分装置の選択
的遮断可能性及びモジユール構成による構成要素の簡単
な交換可能性であり,この場合,変形例も簡単に実現で
きる。
2つの中央モジユール5,6と,車輪の近くに配置され
た4つの車輪モジユール1ないし4とから成る。中央モ
ジユール5,6は,例えば運転室,機関空間又は車両の
側方に取り付けられた容器の中に配置され得る。中央モ
ジユール5,6は,大体において少なくとも1つのマイ
クロコンピユータから成る。この場合,マイクロコンピ
ユータとしてモトローラ社の形式68010又は他の1
6ビツトマイクロコンピユータが使用され得る。
つて最も重要な入力量は,運転者によつて設定される制
動ペダルの位置(又はペダル力)である。この値は電子
制動値発信器18によつて検出されかつ中央モジユール
5,6へ送られる。この制動値発信器18は2回路で構
成されておりかつ制動ペダル位置の検出のために,例え
ば2つの電位差計を含むことができる。中央モジユール
への測定値伝達はアナログ又はデイジタル方式で行え
る。
5,6へ駐車制動機19の位置も送られる。この装置も
2回路で構成されている。
5,6は付加的なセンサから更に他の情報を受け取りか
つアクチユエータも駆動され得る(個々に示されていな
い)。別のセンサとして,車両減速用センサ及びかじ取
り角度用センサが考慮の対象になる。別のアクチユエー
タとして,例えば減速装置の電磁弁が接続され得る。
9を介して互いに接続されている。このデータバス9を
介して,例えば車軸荷重,車両基準速度及び制動値発信
器18により入力された制動値に関するデータ交換が行
われる。更に,導線9を介して両方のマイクロコンピユ
ータの相互安全監視が行われる。
いし4との接続は2つのデータバス7,8を介して行わ
れる。これらのデータバスは,規定されたインタフエー
ス,特に標準インタフエースを備えているので,場合に
よつては,異なる製造者の中央モジユールと車輪モジユ
ールも互いに接続され得る。データ交換は,なるべく2
線導線を介して直列運転で行われるのが好ましい。本発
明による,中央モジユール及び車輪モジユールとの分割
により,このような結合で十分である。なぜならば少数
の上位データだけが交換され,他方,多量のデータは例
えばロツク防止調整中に直接車輪モジユールで処理され
得るからである。
モジユール5,6は電子スイツチ又は継電器10ないし
13を駆動することができる。これらのスイツチ又は継
電器によつて車輪モジユール1ないし4は欠陥の際に給
電装置24,26から切り離され得る。これらのスイツ
チ又は継電器10ないし13は車輪モジユール1ないし
4の内部にも配置され得る。
5,6の近くに又はこれらの中央モジユールの中に配置
することも可能である。この場合,車輪モジユール1な
いし4への給電は導線7,8を介して行われ,これらの
導線はこのために通電用の一層太い付加的線を備えてい
る。
2,23を介して外部のセンサからの信号が供給され得
る。これらのセンサは,例えば制動機温度,制動ライニ
ング厚さ,制動力及び車輪速度を検出することができ
る。1つの車軸の2つの車輪モジユールを1つの車軸モ
ジユールにまとめることもできる。
略的に示されている。なるべく中央モジユールにあるの
と同じ形式のマイクロコンピユータ28は,導線24及
び電子スイツチ10を介して動作電圧を供給される。こ
のスイツチ10は導線14を介して中央モジユール5に
より操作可能である。マイクロコンピユータ28と中央
モジユール5とのデータ交換はデータバス7を介して行
われる。外部のセンサは導線22を介してマイクロコン
ピユータ28に接続されている。付属の車輪31の回転
数はセンサ32により導線34を介してマイクロコンピ
ユータ28へ送られる。制動シリンダ30内の制動圧力
の測定は圧力センサ33を介して行われる。制動導管2
5を介して,制動のために使用される圧力媒体(圧縮空
気又は圧油)は制動圧力変調器29を経て制動シリンダ
30へ送られる。この変調器29はマイクロコンピユー
タ28により増幅器35を介して圧力保持,圧力上昇又
は圧力低下の位置に切り換えられ得る。しかしアナログ
式変調器29の使用も可能である。
ール1ないし6では,簡単にするために,当業者に知ら
れている,レベル整合装置,アナログ−デイジタル変換
器,駆動装置などのような必要な付加的な回路部分はす
べて図示されなかつた。
いるセンサにより伝達されるデータを中央モジユール
5,6へ更に伝えることができる。これは,特に車輪速
度及び制動ライニング厚さについて適用される。
も構成され得る。これには,障害に対する安全性の増大
及び伝達可能なデータ量の増大という利点がある。
作する。
ユール5,6へ送られかつここで先ず変更される。これ
は,マイクロコンピユータに含まれているプログラムに
よつて個々の車輪モジユール1ないし4用の所定制動値
が異なる結果になり得ることを意味する。このいわゆる
制動値調整によつて,例えば制動機のライニング厚さが
時のたつうちに互いに異ならなくなり,制動機の過熱が
弱くなりかつ片揺れモーメントが相殺され得ることなど
が保証されなければならない。
能(自動的に荷重に関係する制動機)が含まれている。
これによつて制動は荷重に関係するようにされ,即ち,
車両が荷重をかけられている場合には,車両が空である
場合よりも高い制動圧力が制動値発信器18における所
定のペダル行程に対応する。
ルへ送られ,これらの車輪モジユールにより制動圧力変
調器29が駆動される。所定の制動圧力又は所定の制動
力は調整される。
よつて検出されると,制動圧力は,車輪モジユールに組
み込まれているロツク防止機能によつて,当業者に知ら
れているやり方で低下せしめられ又は約20%の一定滑
り値に調整される。ロツク防止調整のため車輪滑り値の
計算に必要とされる車両基準速度は,中央モジユール
5,6に生ぜしめられかつデータバス7,8を介して車
輪モジユールへ送られる。
マイクロコンピユータには横滑り防止機能も組み込むこ
とができ,それによつて発進の際の車輪の空転が周知の
やり方で防止される。
ール5,6に組み込まれた安全回路により車輪モジユー
ル1ないし4に欠陥が検出されると,このモジユールは
付属のスイツチ10ないし13により遮断され得る。こ
の場合,付属の車輪はもはや制動され得ない。しかしそ
の他の健全な車輪により所定の残留作用は保証されてい
る。データバス7,8における欠陥の際にも,適当な遮
断が行われる。
同じ車軸又は対角線に付属することができる。対角線上
の分割には,欠陥の際の特に良好な側方案内力の利点が
ある。
Claims (7)
- 【請求項1】 a)電子装置が,車輪に付属して少なく
とも1つのマイクロコンピユータを備えかつ空間的に車
輪の近くに配置されかつ独自の知能を有する複数の車輪
モジユール(1,2,3,4)と,少なくとも1つのマ
イクロコンピユータを備えかつ車両の中心個所に配置さ
れかつ独自の知能を有する少なくとも1つの上位中央モ
ジユール(5,6)とに分割されており, b)中央モジユール(5,6)が少なくとも常用制動値
発信器(18)及び駐車制動機(19)の値を受信し, c)車輪モジユール(1,2,3,4)が中央モジユー
ル(5,6)から制動圧力目標値を受信し, d)車輪モジユール(1,2,3,4)が,付属の車輪
(31)又は制動シリンダ(30)又は制動圧力変調器
(29)に配置されているセンサ(32,33)から,
車輪速度及び制動圧力の少なくとも1つの測定値を受信
し, e)車輪モジユール(1,2,3,4)が,これらの車
輪モジユールにより受信された測定値の少なくとも1つ
又はそれから導き出された情報を中央モジユール(5,
6)へ送信し, f)車輪モジユール(1,2,3,4)が,車輪モジユ
ール(1,2,3,4)と構造的に統合された制動圧力
変調器(29)を駆動するための電気出力信号を発生
し, g)中央モジユール(5,6)と車輪モジユール(1,
2,3,4)との情報交換が,固定されたインタフエー
スを持つ少なくとも1つのデータバス(7,8)を介し
て行われ,h)車輪モジユール(1,2,3,4)にロツク防止又
は横滑り防止機能(ABS/ASR)が含まれ ,i)中央モジユール(5,6)においてロツク防止用の
車両基準速度が形成される ことを特徴とする,制動圧力
変調器を駆動するために使われる電子装置を持つ路面車
両用の電子制動装置。 - 【請求項2】 中央モジユール(5,6)において荷重
基準(ALB)又は制動ライニング摩耗基準に応じて制
動圧力の変更又は分配が行われることを特徴とする,請
求項1に記載の制動装置。 - 【請求項3】 2つの中央モジユール(5,6)が設け
られ,これらの中央モジユールが別のデータバス(9)
を介して標準インタフエースと情報を交換しかつ互いに
監視し合うことを特徴とする,請求項1又は2に記載の
制動装置。 - 【請求項4】 車輪モジユール(1,2,3,4)の給
電装置が,故障の場合に電子スイツチ又は継電器(1
0,11,12,13)を用いて中央モジユール(5,
6)により遮断可能であることを特徴とする,請求項1
ないし3のうち1つに記載の制動装置。 - 【請求項5】 データバス(7,8,9)が光フアイバ
として構成されていることを特徴とする,請求項1ない
し4のうち1つに記載の制動装置。 - 【請求項6】 車輪モジユール(1,2,3,4)が付
加的な入力導線(22,23)を介して制動ライニング
の厚さ及び温度に関する情報を受け取ることを特徴とす
る,請求項1ないし5のうち1つに記載の制動装置。 - 【請求項7】 2つの車輪モジユール(1,2)又は
(3,4)が1つの車軸モジユールにまとめられている
ことを特徴とする,請求項1ないし6のうち1つに記載
の制動装置。
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