JP3699118B2 - 制動力の電気的な分配制御を伴うブレーキ装置のための回路 - Google Patents

Description

この発明は、前および後車軸のホイールブレーキの制動力の電気的な分配制御（ＥＢＶ）と、アンチロック及びまたはトラクションスリップ制御装置（ＡＢＳ and/or Traction Slip Control）を伴うブレーキ装置のための回路に関し、
ホイールブレーキに導かれる圧力流体と、圧力減少周期に排出される圧力流体であって戻される圧力流体を電気的に制御可能な流体バルブ、各ホイールの回転の状態を検知する複数のホイールセンサ、車両基準速度を生成し、ブレーキ圧力制御信号またはバルブ制御信号を発生し、センサ信号を評価する電気回路、を含み、故障または非動作に応じて及びまたは様々な制御条件もしくは運転条件において、ブレーキシステムと部分的なまたは全体の非接続または切り替えを制御する回路に関する。
ドイツ国特許第３３２３４０２号は、アンチロック制御のためのならびに車両の車軸の静的および動的負荷の適合のための前車軸および後車軸の制動力の分配の制御のために用いられる電気的に制御可能な複数の流体バルブ、を含むアンチロックブレーキシステムを開示している。各ホイールの回転状態についてのデータは、複数のホイールセンサにより生成され、部分的なブレーキオペレーションすなわちアンチロック制御の欠落時における制動力の分配の電気的な制御のために利用される。後輪のブレーキスリップは、規定量すなわち前輪のブレーキスリップのパーセンテージに基づく、後輪流体バルブの動作により制限される。すなわち、後輪ブレーキのそれぞれに接続された流体バルブ、ホイールセンサおよびアンチロック制御のためのセンサ出力の制御の要求のための電気的回路は、ごく僅かではあるが、制動力の電気的な分配制御システムを拡大する付加的な構成を必要とする。しかしながら、それらは、電気的制御の非動作あるいは流体の供給の故障に伴う後輪のオーバーブレーキに有益である。特に、周知の機械的または電気的ブレーキ圧力減少バルブまたは制動力制御バルブは、制動力分配のための電気的回路のトラブルに対する安全のために付加的に求められている。
電気的に制御されるブレーキシステムの電気的なあるいは流体に係わる部品をモニタするための多くの議論および計測方法が知られている。一般に、この種のモニタの対象物は、制御部と直接接続されず、従って、制御動作の結果あるいは危険な制御状態であって、少なくとも従来は、欠陥あるいは非動作が生じたすなわちブレーキシステムの機能の非定常状態に限られる。たとえば、ドイツ国出願公開第２７１２６９３号は、アンチロック制御システム（ＡＢＳ）のホイールセンサをモニタして計測することを開示している。この公開によれば、センサにより検知された信号から制御の付属部分すなわちスプリアス信号が除去される。一方、アンチロック制御は、完全なホイールセンサおよび関連した制御チャネルに引き継がれる。さらに、このエラーケースにおいては、各ホイールブレーキのための圧力減少周期および圧力設定周期は、延長される。ホイールのロックまたはホイールブレーキの非圧力供給下においては、大きなヨートルクが発生されるので、ブレーキ圧力の個々の制御から並列制御への切り替えは、抑制される。
制動力の電気的な分配制御を伴なうブレーキシステムの動作の信頼性を高めるために前輪へのブレーキ圧のテストが知られている。ドイツ国特許出願第４２２４９７１号は、ブレーキング中に、ブレーキング効果に影響を与えない短周期の圧力低減パルスを生成すること、及び、この圧力低減パルスに対する前輪の作用を評価することを示めしている。
定義されたエラーの検知を用意するのみでは、運転の安全性の効果が低減することは広く知られている。しかしながら、この発明の目的は、制動力の電気的な分配制御および運転の安定性を高めるＡＢＳ／トラクションコントロール制御、さらに、ブレーキの機能に故障あるいは非動作が生じた場合または制御のみではエラーが生じることになる不完全さ等に対して安全性を達成するものである。
この目的は、請求項１または請求項２に開示した回路によって達成できることが示されている。従って、上述した回路の特別な構成は、複数の計測装置を含むことである。
短絡または切断等によりセンサの破損（請求項１参照）が生じ、または不適切なセンサ信号が示される場合、これらは、例えば、いくつかのセンサ信号の比較と適切なチェックによって確認され、車両基準速度は完全な即ち損傷していないセンサを基にして生成される。この場合、制動力の電気的な分配制御の機能は持続されるが、ＡＢＳやトラクションコントロール機能は制限され、もしくは抑止される。破損したセンサが後輪センサである時、２つの後輪は、同期して制御される。電源電圧が所定の制限量（制限量は、所定値、第２、下限量である）を下回るまで、制動力の電気的な分配制御の機能は持続される一方で、ＡＢＳおよびトラクションコントロール機能は制限され、もしくは抑止される。
請求項２に請求した回路においては、車軸当たり１つのセンサが損傷を受けることは、許容される。制動力の電気的な分配制御の機能は、車軸当たり１の完全なセンサにより維持される。
ブレーキシステムが、補助圧力の供給のためのまたはブレーキ圧力減少の周期においてホイールブレーキから排出された圧力流体の逆戻しのためのポンプ装置を有するとき、制動力の電気的な分配制御の機能は、ポンプ装置により維持される一方で、ＡＢＳおよびトラクションコントロール機能は制限され、もしくは阻止される。
上述した方法の組み合わせは、故障あるいは非動作が生じたとしても、制動力の電気的な分配制御を持続することを可能とする。このことは、運転者が車両を現状の状態に維持することを可能とする。エラーは報知される。例えば、ＡＢＳ／トラクションコントロール機能の非接続は、警告ランプの光によって運転者に報知される。また、制動力の電気的な分配制御を含む全体制御の非接続は、第２の警告ランプの付加的な光により報知される。ブレーキング動作の結果、上述した状態においては、運転者は、上記制御が非接続に切り換えられたブレーキの力の分配の特性を利用できる。また、制動力の電気的な分配制御の機能は、警告ランプが点灯したあとにおいても、制限の範囲内で継続する。なお、この制御を用いない場合よりも、操縦安定性およびブレーキの動作は、向上される。
この発明の回路は、前輪の１つまたは複数の流体バルブの機能あるいは後輪の入力バルブの機能を抑止する不具合が生じた場合、ＡＢＳ／トラクションコントロールは停止させるものの、制動力の電気的な分配制御の機能を可能な限り維持する。また、後輪の出力バルブの機能を抑止する不具合が生じた場合、後輪車軸の圧力が増圧されることを防止するために、故障した出力バルブを含む入力バルブが閉じられる。
前輪センサの故障あるいは非動作は、ＡＢＳまたはトラクションコントロールモードでのブレーキ圧力の制御を主として抑止する。
以下、この発明は、図面を参照した実施例の記載により詳細に説明される。図において、第１図は、アンチロック制御および制動力の電気的な分配制御を含むブレーキシステムの主要部の構成を簡略した概略図。第２図は、第１図に示したブレーキシステムに用いるこの発明の回路の主要部な電気的構成を示す線図。
第１図のブレーキシステムは、タンデムマスターシリンダ２を有するブレーキ圧力発生器１を含む。各車輪のブレーキは、２つの分離されたブレーキ流体回路Ｉ，IIによって、マスターシリンダ２と接続されている。実施例に示すブレーキシステムは、ダイアゴナルブレーキ回路を有する。ブレーキ回路Ｉは、左前輪ＶＬと右後輪ＨＲに導かれ、また、ブレーキ回路IIは、他の２つの車輪ＶＲとＨＬに導かれている。この発明は、他の形式のブレーキ回路にも適用できる。
第１の電気的に動作可能な入力バルブ３〜６は、非動作位置が開放であって、マスターシリンダ２から各車輪ＶＬ，ＨＲ，ＶＲ，ＨＬのそれぞれのブレーキに延びている圧力流体通路のそれぞれに挿入されている。出力バルブ８〜１１は、非動作位置が閉止であって、同様に電気的に動作可能で、各車輪のブレーキからポンプ装置７に接続されるリターン通路に挿入されている。入力バルブ３〜６と出力バルブ８〜１１は、２経路／２位置方向制御バルブであって、動作時には、第２の位置に切り替わる。第２の位置において、入力バルブは、流路を閉止し、出力バルブは、ポンプシステム７のポンプの吸い込み側７ａおよび７ｂに向けてそれぞれのブレーキからの圧力流体の排出を可能とする。
後輪ブレーキに関連するバルブ４および９ならびに６および１１は、ブレーキ力の分配のための電気的制御が可能である。一方、入力バルブ３〜６および出力バルブ８〜１１の全ては、アンチロック制御のために利用される。
各車輪ＶＬ，ＨＲ，ＶＲ，ＨＬは、それぞれ、ホイールセンサＳ１〜Ｓ４を有する。各センサの出力信号は、ブレーキ力分配のための制御とアンチロック制御のための電気回路を含む制御装置１２により評価される。制御装置１２は、また、ブレーキシステムのモニタおよびスイッチングの制御（異なる制御パターンまたは個々の非動作の応答における制御の一部または全部の非接続）のための回路も有する。モニタ回路は、制御装置１２の点線で示す部分１３に設けられている。
第２図の回路は、各センサＳ１〜Ｓ４で生成された信号を条件付ける信号条件付け回路１４を有している。センサＳ１，Ｓ３は、前軸ＶＡの各ホイールに組み込まれ、センサＳ２，Ｓ４は、後軸ＨＡの各ホイールに組み込まれている。
条件付けされた各センサの信号は、それぞれの入力信号を評価する１あるいは複数のマイクロコンピュータもしくはマイクロコントローラを含むコントローラ１５により処理される。車両の速度の近似信号すなわち車両基準速度Ｖｒｅｆは、個々の車輪の条件付けされた速度信号を示す信号Ｖ１〜Ｖ４から分離され、コントローラ１５に供給される。車両基準速度Ｖｒｅｆは、スイッチングユニット１６による個々の車輪の速度信号Ｖ１〜Ｖ４の評価ならびに周知のロジックから生成される。
ブレーキの圧力制御のための信号すなわちバルブ３〜６および８〜１１またはポンプ７等の動作は、所定のアルゴリズムに従ってコントローラ１５により発生される。ブレーキ力の分配の電気的制御（ＥＢＶ）及びアンチロック及びまたはトラクションスリップコントロール（ＡＢＳ and/or Traction Slip Control）は、上述した信号により達成される。
スイッチングユニット１７は、バルブ駆動回路と呼ばれ、コントローラ１５の出力信号をバルブ制御信号に変換する。ユニット１８としてまとめて示した流体バルブのそれぞれは、バルブ駆動回路１７の出力に接続された前軸ＶＡの個々のブレーキのブレーキ圧の制御に利用される。参照符号１９は、後軸ＨＡの全てのバルブを示している。第１図の実施例における３と８及び５と１０の入力／出力バルブの組みは、前軸（１８）に組み立てられ、バルブの組み４と９及び６と１１は、後軸（１９）に組み立てられる。
第２図の符号２０は、第１図におけるモニタ部分１３に対応するモニタ回路を示している。センサＳ１〜Ｓ４で生成された条件付けされた速度信号Ｖ１〜Ｖ４は、モニタ部分に導かれる。電圧監視手段２１は、車両のバッテリーの電圧ＵＢが、リミットに達したか、または、それ以上かをモニタして、モニタ回路２０へ導く。
バルブの切り替え条件は、モニタ回路２０により指示される。指示は、センサが非動作または故障を示した時、摩擦の状態、及び、エネルギー供給部の状態と制御条件または運転条件等に対して、コントローラ１５から供給されるデータと速度信号のロジカルな組み合わせまたはそれぞれと切り替え条件が、モニタ回路２０により比較されて生成される。
第２図に点線で示されている信号線２２は、モニタ回路２０へバルブ駆動回路１７から導かれている。この発明の実施例としては、例えば、バルブ駆動信号と比較されて故障または非動作と特定されたデータがモニタ回路２０へ導かれる。
故障または非動作が検知されたとき、モニタ回路２０は、ブレーキ力の分配の電気的な制御、及びまたは、バルブ駆動回路１７と関連し、または独立にＡＢＳ／トラクションコントロール制御を、既に説明した方法によって、中継する。信号線２３，２４は、この目的のために用意されている。この配列において警告ランプ２６に導かれている別の信号線２５は、エラー状態を光学的または音響的に指示するために利用される。
また、故障または非動作を検知した後、例えば、バルブ１８，１９を直接動作させるような別の形態の制御のシーケンスを提供することもできる。
第２図を用いて説明した切り替え機能は、データを評価し処理するとともに、ブレーキ力の分配の電気的な制御およびＡＢＳ／トラクションコントロール制御を実行するマイクロコンピュータの対応するプログラムによって実現される。

Claims (9)

1. ホイールブレーキに導かれる圧力流体通路および帰還通路において、圧力減少周期に圧力流体を放出する、電気的に制御可能な流体バルブと、
   個々の車輪の回転状態を検知するホイールセンサと、そしてセンサ信号を評価し、車両基準速度を決定し、そしてブレーキ圧力制御信号またはバルブ制御信号を発生する電気回路と、
   ブレーキ装置をモニタし、そして損傷または非動作に応じ及びまたはそれぞれの制御状態または運転状態に応じて、部分的にあるいは全体を非接続にするか若しくは制御を変化する回路を含む、
   前および後車輪のホイールブレーキの制動力の電気的な分配制御（ＥＢＶ）、および電気的アンチロック（ＡＢＳ）及びまたはトラクションコントロールを伴う、ブレーキ装置のための回路であって、
   センサ（Ｓ１ないしＳ４）の損傷、または不適合なセンサ信号が存在する場合には、損傷していないセンサに基づいて車両基準速度（Ｖｒｅｆ）を生成するが、ＡＢＳあるいはトラクションコントロール機能は制限または抑止し、
   損傷したセンサが後輪センサ（Ｓ２またはＳ４）である場合には、両後輪（ＨＲ，ＨＬ）を同期させて制御し、
   電源電圧が所定の制限値より低下したとき、電源電圧（ＵＢ）が下限量である所定の第２の制限値を下回るまでは、制動力の電気的な分配制御の機能は持続する一方で、ＡＢＳまたはトラクションコントロール機能は制限しもしくは抑止する、
   ことを特徴とする回路。
2. ホイールブレーキに導かれる圧力流体通路および帰還通路において、電気的に制御可能な流体バルブと、
   個々の車輪の回転状態を検知するホイールセンサと、そしてセンサ信号を評価し、車両基準速度を決定し、そしてブレーキ圧力制御信号またはバルブ制御信号を発生する電気回路と、
   ブレーキ装置をモニタし、そして損傷または非動作に応じ及びまたはそれぞれの制御状態または運転状態に応じて、部分的にあるいは全体を非接続にするか若しくは制御を変化する回路を含む、
   制動力の電気的な分配制御ならびにＡＢＳ及びまたはトラクションコントロールを伴うブレーキ装置のための回路であって、
   ２つの前輪センサ（Ｓ１，Ｓ３）のいづれか１つ及び２つの後輪センサ（Ｓ２，Ｓ４）のいづれか１つに損傷または不適合な信号が存在する場合には、損傷していないセンサを基に車両基準速度（Ｖｒｅｆ）を生成し、ブレーキ力の分配の電気的な制御については維持するが、ＡＢＳまたはトラクションコントロール機能については制限または抑止し、
   損傷したセンサが後輪センサ（Ｓ２またはＳ４）である場合には、両後輪（ＨＲ，ＨＬ）を同期させて制御し、
   電源電圧が所定の制限値より低下したとき、電源電圧（ＵＢ）が下限量である所定の第２の制限値を下回るまでは、制動力の電気的な分配制御の機能は持続する一方で、ＡＢＳまたはトラクションコントロール機能は制限しもしくは抑止する、
   ことを特徴とする回路。
3. 前記回路は、補助的な圧力を提供するための、または圧力流体を帰還させるためのポンプ（７）を含むブレーキ装置において使用するために設けられ、ポンプ（７）が損傷しまたは非動作の時には、ブレーキ力の分配の電気的な制御機能は維持するが、ＡＢＳあるいはトラクションコントロール機能は制限または抑止することを特徴とする請求項１または２に記載の回路。
4. 前輪の流体バルブ（３と８，５と１０）の１つあるいは複数の動作を阻止する損傷が生じた場合、ブレーキ力の分配の電気的な制御機能は維持するが、ＡＢＳあるいはトラクションコントロール機能は抑止することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回路。
5. 後輪の入力バルブ（４または６）の動作を阻止する損傷が生じた場合、ブレーキ力の分配の電気的な制御機能は維持するが、ＡＢＳあるいはトラクションコントロール機能は抑止することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の回路。
6. 後輪の出力バルブ（９または１１）の動作を阻止する損傷が生じた場合、ブレーキ力の分配の電気的な制御を維持し、そして損傷を受けた出力バルブ（９または１１のそれぞれ）を有する車輪（ＨＲ，ＨＬ）の入力バルブ（４または６のそれぞれ）を閉止に切り替えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の回路。
7. 前輪のセンサ（Ｓ１，Ｓ３）が損傷しまたは非動作となった場合、ＡＢＳあるいはトラクションコントロールモードにおける前輪のブレーキ圧力の制御を抑止することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の回路。
8. ＡＢＳ／トラクションコントロール機能のみを制限あるいは抑止する損傷が生じた場合、そして制動力の電気的な分配制御機能を抑止する損傷がさらに生じた場合、別の警告信号を生じさせることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の回路。
9. 第１の警告ランプは、ＡＢＳ／トラクションコントロール機能のみを制限あるいは抑止する損傷が生じた場合にのみ点灯し、第２の警告タンプは、全体の制御システム（ＥＢＶ及びＡＢＳ／トラクションコントロール）が接続されない場合にさらに点灯することを特徴とする請求項８に記載の回路。

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