JP3566310B2

JP3566310B2 - アンチ・ブレーキロック制御システムに用いられる回路構成

Info

Publication number: JP3566310B2
Application number: JP02211391A
Authority: JP
Inventors: − ビルヘルム・ブレックマンハンス; ハインツ・ロレック; ミヒアエル・ツィデク; ヘルマン・エセルブリュッゲ
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Alfred Teves GmbH
Priority date: 1990-02-16
Filing date: 1991-02-15
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2019-09-15
Also published as: JPH04215556A; GB2241123B; DE4101598C2; DE4101598A1; FR2658463A1; US5193887A; GB2241123A; FR2658463B1; GB9023833D0

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はアンチロックブレーキシステムに用いられる回路構成に関し、この回路はセンサ信号を処理する。
【０００２】
【従来の技術】
前述のセンサ信号はホイールセンサから得られ、車輪の回転運動を示す。又この回路はブレーキ圧制御信号を発生し、この信号によって、ブレーキ系統に設けられたソレノイドバルブが動作する。又この回路には二つ以上のマイクロコントローラが設けられ、これらマイクロコントローラはデータ変換ラインによって相互接続され、トリガ回路内でセンサ信号が処理された後、マイクロコントローラには処理されたセンサ信号が供給される。マイクロコントローラは互いに独立してセンサ信号を処理し、ブレーキ圧制御信号を発生し、交換した信号が一致するかどうかチェックし、モニタ信号を安全回路に供給する。この安全回路は誤動作が発生したときソレノイドヘの電源を停止する。
【０００３】
このような回路構成は、ドイツで発行された特許出願（ＧｅｒｍａｎＰｕｂｌｉｓｈｅｄＰａｔｅｎｔＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）（ＤＥ−ＯＳ）Ｎｏ．３２３４６３７に開示されている。処理された全ホイールセンサの信号は二つの電子回路に同時に供給され、電子回路の誤動作を確認するために、同一のロジック、又は同一のプログラムに従って処理される。プログラム内の異なるポイントで得られる信号は交換され一致するかどうかチェックされる。あらゆる誤差は誤動作を示すので、そのような場合、二つの回路の内どちらかの回路が、一つ又は幾つかの安全回路にこの誤動作を知らせる。これによってソレノイドヘの電源供給は停止され、アンチロック制御に有効に作用する。ソレノイドバルブは解放状態において、ブレーキ即ちブレーキ機器に供給される圧力媒体に影響を及ぼさず、又出力バルブを介して圧力を解除しないので、電子システムにトラブルが発生した場合、アンチロック制御が行われずに車に引き続きブレーキがかかる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなシステムでは、誤動作にも関わらず、アンチロック制御がスイッチオンされ続けることが考えられる。従ってこの発明の目的は、安全性を更に高めることであり、回路又は電子システム内にトラブルが発生した場合、アンチロック制御はスイッチオフされる。これによってブレーキ動作を制御しないで安全に維持する。この目的の達成に関して、追加費用はないか、又は最小限に押さえられる。
【０００５】
交換した信号に矛盾が無く、又回路が正しく動作している場合、前述の目的は最初に述べた形式の回路に類似する回路によって達成することができ、各マイクロコントローラのモニタ信号は所定のパルス信号（Ｈ状態とＬ状態間で相互に交番する信号（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｓｉｇｎａｌ））である。例えばその信号は所定周波数で所定種類（例えば、マイクロコントローラ１、２の動作サイクルにより決定される、所定の持続時間を有するパルス列、または短いパルス波形など）のパルス信号である。又安全回路は、モニタ信号又はパルス信号を、一つ又は幾つかのクロック発生器から得られたモニタ信号ＷＤ１、ＷＤ２を評価するための標準時間と比較する。これらクロック発生器はマイクロコントローラの動作サイクルとは無関係に動作する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、パルス信号がモニタ信号として選択され、この信号によって各マイクロコントローラは正しい状態を安全回路に信号により知らせ、又このパルス信号は標準時間と比較される。例えばこのパルス信号は、所定持続時間及び所定周波数のパルス列である。更に、標準時間、又は時間ウインドウが各マイクロコントローラのモニタ信号に対して用いられる。前記標準時間又は時間ウインドウは、マイクロコントローラの動作サイクルに関係なく、他のクロック発生器によって得られる。これらのクロック発生器は簡単なものでよく、モニタ信号が所定の時間ウインドウ内にあるかどうかを比較的大まかにチェックするだけでよい。これらクロック発生器は、例えばホイールセンサ信号が供給されるトリガ回路内に低い費用で組み込むことができる。
【０００７】
時間ウインドウを定義するクロック発生器は誤動作することがあり、これによってアンチロック制御は停止する。このようにモニタするためのアッセンブリも又モニタ動作に含まれる。
【０００８】
この発明の好適実施によれば、各マイクロコントローラのモニタ信号は特定のクロック発生器から得られる時間ウインドウと比較される。共通クロック発生器を用いて比較されるので、これは再びエラー検出の安全度を高める。
【０００９】
エラーを検出した直後、ソレノイドバルブヘの電源を供給する動作接触部を介して、安全回路が安全リレーの電源供給経路を遮断することは有益である。電源供給リレーを作動するための回路構成に好適な実施例はドイツ特許出願Ｎｏ．Ｐ３９２４９８８．３に開示されている。このような回路構成が適用された場合、リレー作動システム内に様々な種類のトラブルがある場合でも、電源供給は確実に停止される。
【００１０】
この発明の更に優れた点は、エラー検出の直後、ソレノイドバルブの動作を禁止する追加信号出力を介して、トランジスタ回路のような半導体回路を安全回路が作動させることである。これはソレノイドバルブの前段に接続される駆動回路又は増幅回路への電源供給を停止することによって行われる。このようにして、トラブルが検出され安全回路がそれに応答しても、例えばブリッジスイッチ接続によって供給電圧がスイッチオフされずに、アンチロック制御が更に行われることが防止される。
【００１１】
この発明の他の実施例によれば、相互に交換された信号が一致しないときだけではなく、アンチロック制御システムが適切に動作しているときには有り得ない組み合わせ信号を発生する場合にもマイクロコントローラは誤動作を示す。モニタリング（ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）はいわゆる相応しい基準（ｐｌａｕｓｉｂｉｌｉｔｙｃｒｉｔｅｒｉａ、システムの動作について例えば物理的、論理的に妥当性のある基準）に従っても行われる。
【００１２】
この発明の他の好適実施例によれば、モニタ回路の出力信号をマイクロコントロ一ラに供給することができ、パルス信号（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｓｉｇｎａｌ）に代わり例えば永続信号（ｐｅｒｍａｎｅｎｔｓｉｇｎａｌ）である前記出力信号のエラー検出状態は、マイクロコントローラにより及びモニタ信号により、安全回路に誤動作として信号送信することができる。このようなタイプの進歩した回路は、ドイツ特許出願Ｎｏ．Ｐ３９２５４１８・８に開示されている。
【００１３】
この発明の他の特徴、利点及び応用は添付図面を参照して行われる好適実施例の説明により明らかとなる。
【００１４】
【実施例】
図１によれば、アンチ・ロックブレーキシステムの主要構成部分は二つのマイクロコントローラ１、２（ＭＣ１及びＭＣ２）である。マイクロコントローラ１、２には信号ライン３、４を介して各車輪の回転運動に関する情報が供給され、又、これら信号が論理的にリンクされ処理された後、ブレーキ圧制御信号を発生する。
【００１５】
ホイール情報はホイールセンサ５によって一般的な方法で得られ、ホイールセンサ５の信号はトリガ回路６内で処理され、続いてマイクロコントローラ１、２に転送される。この実施例では、各々ライン３及び４を介して各マイクロコントローラには、４つのホイールセンサの内、２つのホイールセンサの情報が供給される。しかし、データ交換ライン７を介してホイール情報が交換されることによって、同一のプログラムを使用して、入力した情報からブレーキ圧制御信号を、両方のマイクロコントローラで独立して得ることが可能である。
【００１６】
マイクロコントローラ１、２の出力信号は、ブレーキ圧制御信号として利用される。バルブドライバ（ｖａｌｖｅｄｒｉｖｅｒ）ＶＴ_１、ＶＴ_２、…ＶＴ_ｎでの増幅の後、前記出力信号はパワートランジスタＬＴ_１、ＬＴ_２、…ＬＴ_ｎに供給され、これらパワートランジスタはソレノイドバルブを直接駆動する。ソレノイドバルブの励起コイルはＬ１、Ｌ２、…Ｌｎによって示される。（図示されない）ソレノイドバルブはアンチロックの制御範囲内でブレーキ圧を調節するのに役立つ。解放位置で、前記ソレノイドバルブはブレーキ動作に全く影響しない。
【００１７】
ブレーキ圧制御信号は互いに独立して両方のマイクロコントローラ１、２によって同様に発生し、又データ交換ライン７を介して比較される。図示される好適実施例において、各ソレノイドバルブヘの接続は、使用できる出力即ち接続ピンの制限される数のために、二つのマイクロコントローラ１、２に分散される。
【００１８】
モニタラインＷＤ１、ＷＤ２はマイクロコントローラ１、２から安全回路８へ接続される。前記安全回路８の出力を介して、直列に接続される二つのパワートランジスタＬＴ_３、ＬＴ_４が作動し、これらパワートランジスタを介して電源供給リレー即ちメインリレー９は電源供給され、動作接触部１０を介してソレノイドバルブへの電源供給を維持し、それらの作動回路の電源を維持する。回路１１は安全回路８の電圧供給及びリセットパルスをトリガするのに使用される。
【００１９】
安全回路８の出力は更に、二つのカスケード接続されるトランジスタ１２、１３に導かれる、動作が正常の場合、トランジスタ１３は導通状態であり、バルブドライバＶＴ_１、ＶＴ_２、…ＶＴ_ｎに対し、パワートランジスタＬＴ_３、ＬＴ_４と同様に、電力が供給される。バルブドライバ及びパワートランジスタの電源供給は、トランジスタ１２が安全回路８によって動作していれば、トランジスタ１３によって阻止される。
【００２０】
図２を用いて更に詳細に説明されるモニタ回路１４は、ライン１５を介して二つのマイクロコントローラ１、２に信号を供給する。モニタされた要素及び巻線Ｌ１、Ｌ２…Ｌｎが正常であるかぎり、前記信号はマイクロコントローラ１、２の修正信号（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｓ）、又はソレノイドバルブＬ１…Ｌｎの動作に従うであろう。トラブルが発生したとき、出力Ａ上の信号は予想される信号から変化する。
【００２１】
マイクロコントローラ１、２の動作サイクルを発生するためにクロック発生器ＴＧ１が提供され、そのクロック周波数はクオーツによって定められる。又マイクロコントローラ１、２の動作サイクルはモニタ信号ＷＤ１、ＷＤ２の周波数及び波形を決定し、モニタ信号ＷＤ１、ＷＤ２は安全回路に対し、完全な状態及び正常動作を示す信号である。この発明の好適な一実施例において、モニタ信号ＷＤ１、ＷＤ２は持続時間２００μｓの短いパルス波形を有し、この持続時間は７ｍＳ毎に繰り返される。
【００２２】
クロック発生器ＴＧ１とは独立している二つのクロック発生器ＴＧ２、ＴＧ３が時間ウインドウ即ち標準時間を発生するために提供され、標準時間によってモニタ信号が比較される。この例において、前記クロック発生器ＴＧ２、ＴＧ３はトリガ回路６に組み込まれる。
【００２３】
図１に示される回路の動作が次に示される。
【００２４】
二つのマイクロコントローラ１、２は、データ交換ライン７を介して交換された信号の整合性チェック（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙｃｈｅｃｋ）を常に行う回路を含む。更に、一般的な方法により所定の相応しい基準（ｐｌａｕｓｉｂｉｌｉｔｙｃｒｉｔｅｒｉａ）に従っているかどうか、又は信号処理の範囲内で形成され回路に異常がなく動作が正常の場合の信号があるかどうかが、回路１、２内で確定される。最後に、パルス信号が実際にモニタ回路１４の出力Ａで、又はライン１５によって得られる対応する入力において、使用できるかどうかチェックされる。マイクロコントローラ１、２のそれぞれにおいて、これらすべての状態が互いに独立して満足されている場合、このことはモニタ信号ＷＤ１、ＷＤ２によって安全回路８に信号送信される。この場合、モニタ信号ＷＤ１、ＷＤ２はある周波数のパルス列のような、ある形状及び周波数のパルス信号を示す。
【００２５】
二つのモニタ信号ＷＤ１、ＷＤ２はクロック発生器ＴＧ２、ＴＧ３から得られる標準時間と互いに独立して比較される。トラブル又は誤動作を示す偏差が無い限り、安全回路８の対応する出力に接続されるパワートランジスタＬＴ_３、ＬＴ_４は作動し、リレー９はスイッチオンを維持する。電圧ＵＢは図示される回路及びソレノイドバルブに供給される。トランジスタ１２に供給される安全回路８の第３出力に信号がないとき、バルブドライバ及びパワートランジスタはトランジスタ１３を介してバッテリ電圧ＵＢに接続される。
【００２６】
モニタ回路１４、及び／又はマイクロコントローラ１及び／又は２によって誤動作の発生が検出された場合、これはモニタ信号ＷＤ１及び／又はＷＤ２内に対応する変化を発生する。安全回路８はそれに応答して、トランジスタＬＴ３、ＬＴ４の動作を停止する。それによってリレー９は不活性化し、回路全体の電源供給を阻止する。加えて、バルブドライバＶＴ_ｌ…ＶＴ_ｎ及びパワートランジスタＬＴ_ｌ、ＬＴ_ｎへの電源供給は、図示されるように安全回路８の第３出力を介して阻止される。しかしこれは、リレー９によるカットオフが動作しないとき又は遅れた場合にのみ重要である。
【００２７】
一つ又は両方のモニタ信号ＷＤ１、ＷＤ２が、クロック発生器ＴＧ２、ＴＧ３から得られる標準時間に一致しないとき、又はモニタ信号ＷＤ１、ＷＤ２が正常でクロック発生器ＴＧ２、ＴＧ３に異常があるとき、安全回路８が対応して応答する。結果的にモニタ要素がそれ自身がモニタされる。
【００２８】
図２は図１のモニタ回路の動作モード及び接続を示す。又図２は４つのソレノイドバルブを使用する実施例を示し、ソレノイドバルブの励磁コイルはＬ１〜Ｌ４として示される。この回路は前述の特許出願Ｎｏ．Ｐ３９２５４１８．８に詳細に説明されている。
【００２９】
出力Ａ即ちライン１５上の信号は、モニタ回路１４を介して接続されているマイクロコントローラ１、２の全ての出力における信号変化またはむしろ信号の配列に依存している。例えば、マイクロコントローラ１、２の出力の内、どれか一つの出力に信号レベルの変化があり、残りの出力レベルが同一のとき、その変化は自動的にライン１５に変化を発生する。マイクロコントローラ１、２内では、モニタ回路１４の出力信号が、マイクロコントローラ１、２の出力における信号の配列に一致しているかどうかが常にチェックされる。
【００３０】
モニタ回路１４のトランジスタＴ_１〜Ｔ_４は回路ブロック１６内の他の構成要素と一緒になってＯＲリンクを形成する。このＯＲリンクの出力信号はトランジスタＴ_５、Ｔ_６によって生成され、出力Ａ１で使用できる。
【００３１】
少なくとも一つのバルブが励起されていれば、即ちトランジスタＬＴ_ｌ…ＬＴ_ｎ、の内少なくとも一つが作動していれば（図２ではＬＴ_１及びそれに属するドライバ部ＶＴ_１のみが示されている）、出力Ａ１にはレベル変化が生じる。
【００３２】
パワートランジスタが作動していないかぎり、トランジスタＴ_１〜Ｔ_４は非導通状態である。なぜならばローインピーダンス巻線Ｌ１〜Ｌ４の各々一つを介してバッテリ電圧ＵＢに接続されるトランジスタベースは電圧源ＵＢの電位だからである。Ｒ２及びトランジスタＴ_５、Ｔ_６を流れる電流は、トランジスタＴ_１〜Ｔ_４のべ一ス・エミッタダイオードの阻止方向の電圧降下を発生する。
【００３３】
トランジスタＴ_１〜Ｔ_４のべース接続は、非等価要素ＸＯＲ１、ＸＯＲ２、ＸＯＲ３（排他的論理和）によって一つの出力Ａ２に接続される、前記非等価要素は各々二つの入力及び一つの出力を有し、それらはいわゆるパリティチェイン（ｐａｒｉｔｙｃｈａｉｎ）に結合され、バルブ励起巻線の制御接続は非等価要素の出力信号にリンクされる。図に示されるように、ソレノイドバルブ即ちバルブ励起巻線は出力Ａに幾つでも接続できる。
【００３４】
ＯＲリンク１６は巻線Ｌ１〜Ｌ４を介する漏れ電流に応答することができる。ローインピーダンス抵抗Ｒ２の電圧降下が少ないとき、どれか一つの巻線を介して流れる比較的少ない漏れ電流によって、対応するトランジスタＴ_１〜Ｔ_４は容易に電流が流れるようになる。それによってＲ２での電圧降下は、Ｔ_５及びＴ_６が非導通状態になるくらいに増加する。これは再びＯＲリンク１６の出力Ａ１の信号変化、従ってモニタ回路の出力Ａでの信号変化によって検出される。
【００３５】
結果的に、モニタ回路１４の出力での信号変化は、パワートランジスタＬＴ_１、ＬＴ_２…ＬＴ_ｎ、又はマイクロコントローラ１、２の出力での信号変化に対応する（図１）、パワートランジスタＬＴ_１、ＬＴ_２…ＬＴ_ｎのどれか一つの異常、異常な飽和電圧、短絡のような欠点はモニタ回路１４によって検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による回路構成の主要部分を示すブロック図。
【図２】図１に示す回路構成の部分的な詳細図。
【符号の説明】
１・２…マイクロコントローラ、６…トリガ回路、５…ホイールセンサ、７…データ交換ライン、８…安全回路、９…リレー、１０…動作接続部、１４モニタ回路、ＴＧ１〜ＴＧ３…クロック発生回路、ＶＴ_１〜ＶＴ_ｎ…バルブドライバ・ＬＴ_１〜ＬＴ_ｎ…パワートランジスタ・Ｌ１〜Ｌｎ…ソレノイドバルブ励起コイル、ＸＯＲ１〜ＸＯＲ４…排他的論理和。

Claims

アンチ・ブレーキロック制御システムに用いられる回路構成であって、ホイールセンサから得られるセンサ信号を処理し、前記センサ信号は車輪の回転運動を示し、前記回路構成はブレーキ圧制御信号を発生し、それによってブレーキ系統内に設けられたソレノイドバルブが動作し、及び前記回路構成は二つ以上のマイクロコントローラを含み、前記マイクロコントローラはデータ交換ラインにより相互接続され、トリガ回路で前記センサ信号が処理された後に前記マイクロコントローラには前記センサ信号が供給され、前記マイクロコントローラは互いに独立して前記センサ信号を処理しブレーキ圧制御信号を発生し、前記交換した信号が一致しているかどうかチェックし、モニタ信号を安全回路に供給し、前記安全回路は誤動作が生じたときに前記ソレノイドバルブヘの電源供給を遮断する回路であって、
前記交換した信号が一致するとき、及び前記回路構成の動作が正常のとき、各マイクロコントローラ（１、２）のモニタ信号（ＷＤ１、ＷＤ２）は所定のパルス信号、即ち所定の周波数及び所定の種類のパルス信号であり、
前記安全回路（８）は前記モニタ信号（ＷＤ１、ＷＤ２）即ち前記パルス信号を一つ又は幾つかのクロック発生器（ＴＧ２、ＴＧ３）から得られる標準時間と比較し、前記クロック発生器（ＴＧ２、ＴＧ３）は前記マイクロコントローラ（１、２）の動作サイクル（ＴＧ１）とは独立して動作することを特徴とするアンチ・ブレーキロック制御システムに用いられる回路構成。
前記マイクロコントローラ（１、２）の各モニタ信号（ＷＤ１、ＷＤ２）は、個々のクロック発生器（ＴＧ２、ＴＧ３）から得られる標準時間と比較されることを特徴とする請求項１記載の回路構成。
前記標準時間を発生する前記クロック発生器（ＴＧ２、ＴＧ３）は、前記ホイールセンサ信号を処理するために前記トリガ回路内に構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の回路構成。
前記安全回路（８）はエラー検出の直後、メインリレー（９）への電源供給経路を遮断し、動作接続部部（１０）を介して前記ソレノイドバルブ及びソレノイドバルブ（Ｌ１…Ｌｎ）の作動回路（ＶＴ_１…ＶＴ_ｎ）への電源供給を遮断することを特徴とする請求項１乃至３記載の回路構成。
前記安全回路（８）はエラー検出の直後、半導体回路部（１２）を追加の出力信号を介して作動し、前記半導体回路部（１２、１３）は前記ソレノイドバルブ（Ｌ１…Ｌｎ）の動作を阻止することを特徴とする請求項４記載の回路構成。
前記安全回路（８）はトランジスタスイッチンブグ部（１２、１３）を介して、前記マイクロコントローラ（１、２）の信号出力と前記ソレノイドバルブ（Ｌ_１…Ｌ_ｎ）を接続する増幅回路部（ＶＴ_１…ＶＴ_ｎ）への電源を遮断することを特徴とする請求項５記載の回路構成。
前記マイクロコントローラ（１、２）は、信号即ちアンチロック制御動作が正常のときには有り得ない信号の組み合わせが発生した直後、誤動作が生じたことを、前記モニタ信号（ＷＤ１、ＷＤ２）により前記安全回路（８）に知らせることを特徴とする請求項１乃至６記載の回路構成。
前記モニタ回路（１４）の出力信号は前記マイクロコントローラ（１、２）に供給することができ、前記出力信号のエラー検出状態は誤動作として前記安全回路（８）に前記マイクロコントローラ（１、２）及びモニタ信号（ＷＤ１、ＷＤ２）により供給できることを特徴とする請求項１乃至７記載の回路構成。
前記モニタ回路（１４）はパリティチェインであり、多方向バルブ（Ｌ_１、…Ｌ_ｎ）の動作をモニタし、正常動作のとき前記回路の出力信号（出力Ａ）は、所定パターンに従い、前記ソレノイドバルブ（Ｌ１…Ｌｎ）の作動信号に従うことを特徴とする請求項８記載の回路構成。