JP6526197B2

JP6526197B2 - 車輪速度およびブレーキパッド摩耗の統合型監視システム

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Publication number: JP6526197B2
Application number: JP2017529696A
Authority: JP
Inventors: センコーケット; レーベトーマス; ケーゲルマーティン; ビンダーヘルムート; カスターロバート; ハインリヒヴァルター
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2035-11-12
Also published as: US10550905B2; KR20170091147A; CN107531228A; JP2018500227A; EP3227153B1; WO2016089570A1; KR102015759B1; EP3227153A1; CN107531228B; US20170335912A1

Description

[0001]この出願は、２０１４年１２月４日に出願された米国仮特許出願第６２／０８７３０１号の利益を主張し、その全内容は、本願明細書に参照により組み込まれる。

[0002]本発明は、車両用の車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサに関するものである。

[0003]車輪速度センサは、回転車輪速度を表す信号を電子制御装置（ＥＣＵ）に提供する。ＥＣＵは、車輪速度センサからの信号を処理し、車輪速度情報を他の車両システム、例えば、電子安定制御システム（ＥＳＣ）に送信する。さらに、ブレーキパッド摩耗センサは、ブレーキパッドがいつ劣化するかを示す。ＥＣＵは、また、ブレーキパッド摩耗センサを監視し、インジケータを起動し、ブレーキパッドの交換が必要であるということをドライバに警報する。車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサは、互いに近接して位置してもよい。

[0004]本発明の実施形態は、車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサとの電気接続を部分的に統合し、共通のＥＣＵまでルーティングする。電気接続を統合することは、ルーティング構成要素を減少し、設置時間を短縮し、制御を単純化することによって、コスト削減および軽量化を達成する。車輪速度センサ用の制御回路の部分およびブレーキパッド摩耗センサ用の制御回路の部分は、統合されてもよい。しかしながら、いくつかの形の統合は、車輪速度センサの信号線上の干渉を引き起こしうる。例えば、車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサを、共通の信号経路を有する共通のワイヤハーネスに統合するシステムは、ブレーキパッド摩耗センサ上の開放ループによって生じる障害に影響されやすい。さまざまな設定において、開放ループは、アンテナとして機能し、車輪速度センサからの信号の品質を劣化させる。さらに、開放ループ上の開放端間の断続的な接触は、車輪速度センサからの信号のランダムかつ急速な変化を引き起こしうる。車輪速度センサ信号線上の干渉にさらされることを減らすために、ブレーキパッド摩耗センサ信号線は、車輪速度センサ電力線に統合される。以下の説明では、車輪速度センサ用の回路の部分をブレーキパッド摩耗センサ用の回路の部分に結合する統合型システムは、この統合型システム上の有害な干渉を引き起こすことなく提供される。

[0005]一実施形態では、本発明は、ブレーキパッド摩耗センサ、車輪速度センサおよび電子制御装置を含む、車両用の統合型監視システムを提供する。車輪速度センサ信号線は、車輪速度センサと電子制御装置との間に接続される。電力線は、車輪速度センサとブレーキパッド摩耗センサと電子制御装置との間に接続される。電子制御装置は、車輪速度を表す信号のための車輪速度センサ信号線を監視し、ブレーキパッド状態を表す信号のための電力線を監視するように構成される。

[0006]他の実施形態では、本発明は、車両上の統合型のブレーキパッド摩耗センサおよび車輪速度センサを監視する方法を提供する。方法は、信号線を車輪速度センサと電子制御装置との間に接続するステップと、電力線を車輪速度センサとブレーキパッド摩耗センサと電子制御装置との間に接続するステップと、を含む。電子制御装置は、車輪速度を表す信号のための信号線を監視し、ブレーキパッド状態を表す信号のための電力線を監視する。

[0007]本発明の他の態様は、詳細な説明および添付の図面を考慮することによって明らかになる。

統合型の車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサを備えている車両の概略的なブロック図である。図１の統合型の車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサから信号を受信する電子制御装置のブロック図である。単一段階設定における、図１の統合型の車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサの概略的なブロック図である。多段階設定における、図１の統合型の車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサの概略的なブロック図である。さらに他の多段階設定における、図１の統合型の車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサの概略的なブロック図である。さらに他の多段階設定における、図１の統合型の車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサの概略的なブロック図である。さらに他の多段階設定における、図１の統合型の車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサの概略的なブロック図である。図３の統合型の車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサを動作する方法のフローチャートである。図４〜図７の統合型の車輪速度センサおよびブレーキパッド摩耗センサを動作する方法のフローチャートである。

[0017]本発明の任意の実施形態が詳細に説明される前に、本発明が、以下の説明に記載されるかまたは以下の図面に示される構成の詳細および構成要素の配置の適用に制限されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態も可能であり、さまざまな方法で実施または実行可能である。

[0018]図１は、車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ１０５を４つの車両車輪の各々上に含む統合型監視システムを備えている車両１０１を示す。車両１０１は、車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ１０５に電気的に接続されている電子制御装置（ＥＣＵ１０７）を含む。ＥＣＵ１０７は、車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ１０５と通信する。図示のように、車両１０１の各車輪は、車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ１０５を備えていてもよい。この種の実施形態では、車両１０１は、複数のＥＣＵを有し、各ＥＣＵは、各車輪から車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ１０５の両方を制御するように構成されてもよい。他の実施形態では、例えば図示の実施形態では、ＥＣＵ１０７は、各車輪から車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ１０５を制御および調整してもよい。以下の説明では、車輪速度センサ１０３、ブレーキパッド摩耗センサ１０５およびＥＣＵ１０７は、単数として記載されている。しかしながら、説明が、さまざまな接続および設定の複数の装置にも適用されてもよい点に留意すべきである。さらに、車両１０１が、例えば、自動車、オートバイ、トラック等を含むさまざまなタイプの車両を含んでもよい点に留意すべきである。

[0019]一実施形態では、車輪速度センサ１０３は、ホールセンサまたは磁気抵抗の原則を組み込み、車輪の回転速度を測定してもよい。車輪速度センサ１０３は、磁気回転エンコーダまたは歯状の鋼製トーンリングまたは回転運動を検出するように構成された他のセンサを含んでもよい。さらに、車輪速度センサ１０３は、回転車輪に取り付けられるギアを、車両１０１上の固定位置に取り付けられるセンシング要素とともに用いてもよい。ギアの歯がセンシング要素を通過して回転すると、センシング要素は、ギアの歯を検出してもよい。この種の構造では、車輪速度センサ１０３は、光センシング要素または磁気センシング要素を用いてもよい。車輪速度センサ１０３は、情報、例えば、回転方向、センサステータスおよびＥＣＵ１０７までのエアギャップ状態を提供可能でもよい。車輪速度センサ１０３は、デジタル化され、例えば、パルス幅変調またはＶＤＡ（ドイツ自動車工業会）プロトコルを含むいくつかのプロトコルによって動作してもよい。いくつかの実施形態では、車輪速度センサ１０３からＥＣＵ１０７への信号は、車輪速度センサ１０３の内部または車輪速度センサ１０３に近接して位置する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって処理される。この種の構造では、車輪速度センサ１０３からの信号は、ＥＣＵ１０７に送信される前にデジタル化される。

[0020]いくつかの構造では、ブレーキパッド摩耗センサ１０５は、配線、抵抗器および導電性のパンチグリッドを含む。ブレーキパッド摩耗センサ１０５は、ブレーキパッド状態を検出し、ブレーキパッドとともに摩耗するように設計されてもよい。例えば、ブレーキパッド摩耗センサ１０５は、ブレーキパッドに埋め込まれるかまたはブレーキパッドのバッキングプレートにクリップ留めされる摩耗性要素（例えば摩耗性配線ループ）を含んでもよい。次に、摩耗性要素は、ＥＣＵ１０７に電気的に接続されている。ブレーキパッドが特定の厚さに到達すると、摩耗性要素は、ブレーキパッドとともに摩耗し、ブレーキパッド摩耗センサの抵抗の変化が発生する。ＥＣＵ１０７は、抵抗の変化を検出し、これにより、ブレーキパッドが摩耗性要素の位置まで摩耗したことを決定する。

[0021]ブレーキパッド摩耗センサ１０５は、単一段階の摩耗検出のための摩耗性要素を含む１つの配線ループまたは多段階の摩耗検出のための複数の摩耗性要素を含む複数のループを含んでもよい。単一段階構造は、単一の段階のブレーキパッドの摩耗を示す。ブレーキパッドの第１の所定の厚さに到達すると、摩耗性要素は、制動（ブレーキング）摩擦にさらされる。時間とともに、摩耗性要素は、制動摩擦によって摩耗して開放される。摩耗して開放されると、ブレーキパッド摩耗センサ１０５の抵抗は変化し、抵抗の変化はＥＣＵ１０７によって検出される。多段階構造では、複数の段階のブレーキパッドの摩耗が発生し、各段階は、所定のブレーキパッドの厚さを示す。第２の所定の厚さに到達すると、第２段階のループが制動摩擦にさらされる。第２段階のループが摩耗して開放されると、抵抗の別の変化は、ＥＣＵ１０７によって検出される。単一段階構造または多段階構造では、ＥＣＵ１０７は、信号を車両１０１のオペレータに、インジケータ（例えば、光、音または触覚フィードバック）を介して送信し、ブレーキパッドの摩耗の第１段階および／または第２段階を示してもよい。インジケータは、どの段階の摩耗がＥＣＵ１０７によって検出されるかに応じて異なるタイプでもよい。

[0022]図２は、ＥＣＵ１０７および関連付けられた電気接続を示す。ＥＣＵ１０７が、本願明細書に記載されている方法を実行するためのソフトウェア命令を実行するために、自動車電子制御装置に組み込まれるハードウェアベースの制御回路を意味する点に留意すべきである。例えば、ＥＣＵ１０７は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラまたは他のコンピューティングデバイスを含んでもよい。ＥＣＵ１０７は、１つまたは複数の電子制御装置と、非一時的コンピュータ可読媒体を含む１つまたは複数のメモリモジュールと、１つまたは複数の入出力インタフェースと、構成要素を接続するさまざまな接続（例えばシステムバス）と、を含んでもよい。

[0023]図示例では、ＥＣＵ１０７は、電子プロセッサ２０１（例えば、プログラム可能なマイクロプロセッサ、マイクロコントローラまたは他のコンピューティングデバイス）と、電力供給モジュール２０３と、非一時的かつ機械可読なメモリ２０５と、通信インタフェース２０７と、を含む。電子プロセッサ２０１は、メモリ２０５に通信接続され、とりわけ、本願明細書に記載されている制御プロセスおよび方法に関連する命令をメモリ２０５から取り出し、実行するように構成される。他の実施形態では、ＥＣＵ１０７は、追加の構成要素、より少ない構成要素または異なる構成要素を含む。

[0024]ＥＣＵ１０７は、電気的接合部２０９を介して、車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ１０５に電気的に接続されている。電気的接合部２０９は、車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ１０５とのプラグイン互換性を許容するさまざまなタイプの配線接続および／またはワイヤハーネスを含んでもよい。いくつかの構造では、電気的接合部２０９は、車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ１０５に近接して位置決めされる。この種の構造では、オペレータは、電気的接合部２０９に車両１０１の車輪格納部からアクセスしてもよい。

[0025]通信インタフェース２０７は、ＥＣＵ１０７と車両１０１の他の電気システムとの間の通信リンクを提供する。例えば、通信インタフェース２０７は、アンチロックブレーキシステム制御装置または電子安定制御装置（図示せず）と通信してもよい。通信インタフェース２０７は、車両通信バスを介して車両１０１の他の電気システムと通信してもよい。この種の例では、通信インタフェース２０７は、車両通信バスからの信号の送受信を制御する。通信インタフェース２０７は、例えばＪ１９３９またはコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）プロトコルのようなプロトコルによって通信してもよい。他の例では、通信インタフェース２０７は、特定のアプリケーションの必要に応じて、外部モジュールおよび制御装置と通信する。いくつかの実施形態では、通信インタフェース２０７は、情報を車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ１０５から他の自動車制御装置まで送信する。

[0026]図３〜図７に示される構造では、車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ３０５〜７０５は、２線の電気接続に統合され、ＥＣＵ１０７に接続される。この種の構造では、車輪速度センサ１０３からの信号およびブレーキパッド摩耗センサ３０５〜７０５の状態を表す状態（信号）は、ＥＣＵ１０７内の異なる特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって読み出されてもよいし、監視されてもよい。あるいは、車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ３０５〜７０５は、複数のＥＣＵに電気的に接続されてもよい。さらに、車輪速度センサ１０３の電力線３０３がＥＣＵ１０７によって調整されるので、車輪速度センサ１０３の電力線３０３上の外部電気障害は、最小化される。結果として、ブレーキパッド摩耗センサ３０５〜７０５によって生成される干渉は、車輪速度センサ１０３の信号線３０１に干渉しない。共通の電気経路に統合される車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ３０５〜７０５のさまざまな設定は、以下の実施形態に記載されている。

[0027]図３は、単一段階設定の一実施形態を示す。単一段階設定は、ＥＣＵ１０７および車輪速度センサ１０３を含む。この設定は、信号線３０１、電力線３０３、ブレーキパッド摩耗センサ３０５、接地端子３０７、電気的接合部３０９および負荷抵抗３１１（例えば負荷抵抗器）もまた含む。ＥＣＵ１０７は、信号線３０１を介して車輪速度センサ１０３に通信結合され、電力線３０３を介してブレーキパッド摩耗センサ３０５に通信結合される。いくつかの実施形態では、信号線３０１および電力線３０３だけが、ＥＣＵ１０７と電気的接合部３０９との間に接続される配線を構成する。電力線３０３は、ＥＣＵ１０７に接続されている第１の端と、車輪速度センサ１０３に接続されている第２の端と、ブレーキパッド摩耗センサ３０５に接続されている第３の端と、を有する。電気的接合部３０９は、車輪速度センサ１０３とＥＣＵ１０７との間に信号線３０１上で電気的に接続され、さらに車輪速度センサ１０３とブレーキパッド摩耗センサ３０５とＥＣＵ１０７との間にも電気的に接続される。負荷抵抗３１１は、電気的接合部３０９の内部または電気的接合部３０９に近接して位置してもよい。さらに、負荷抵抗３１１は、電力線３０３とブレーキパッド摩耗センサ３０５との間に電気的に接続される。ブレーキパッド摩耗センサ３０５は、第１の端および第２の端を含む摩耗性配線ループ３２１を含む。第１の端は、負荷抵抗３１１に電気的に接続されてもよく、第２の端は、接地に電気的に接続されてもよい。摩耗性配線ループ３２１は、ブレーキパッドを通過し、スイッチとして機能する。例えば、摩耗性配線ループ３２１は、通常は閉鎖している（例えば、ブレーキパッドが摩耗していないとき）。しかしながら、ブレーキパッドが所定の厚さ３３１まで摩耗すると、摩耗性配線ループ３２１は、接地に対する電気接続を開放する（すなわち、開回路を引き起こす）。

[0028]この種の設定において、ＥＣＵ１０７は、定電圧または定電流を電力線３０３に供給する。摩耗性配線ループ３２１が摩耗して開放されると、摩耗性配線ループ３２１は、電力線３０３と接地端子３０７との間の接続を電気的に切断する。摩耗性配線ループ３２１が摩耗して開放されると、負荷抵抗３１１が回路から除去されるので、電力線３０３の電流および／または電圧は、影響を受ける。ＥＣＵ１０７は、負荷の変化を、供給電力（例えば、電力線３０３の電流および／または電圧）の変化を介して検出する。次に、ＥＣＵ１０７は、ブレーキパッド摩耗インジケータ（警告灯）を起動してもよいし、または、ブレーキパッドの有用寿命の値を推定してもよい。

[0029]図４は、多段階設定の一実施形態を示す。多段階設定は、ＥＣＵ１０７、車輪速度センサ１０３および複数の抵抗（例えば抵抗器）を含む。この設定は、信号線４０１、電力線４０３、ブレーキパッド摩耗センサ４０５、接地端子４０７、電気的接合部４０９、負荷抵抗４１１、第１段階の抵抗４１３および第２段階の抵抗４１５もまた含む。ブレーキパッド摩耗センサ４０５は、第１段階の摩耗性配線ループ４３１に関連付けられた第１段階の接続４２１および第２段階の摩耗性配線ループ４３３に関連付けられた第２段階の接続４２３を含む。ＥＣＵ１０７は、信号線４０１を介して車輪速度センサ１０３に通信結合され、電力線４０３を介してブレーキパッド摩耗センサ４０５に通信結合される。ＥＣＵ１０７は、また、電力線４０３を介して車輪速度センサ１０３に電気的に結合される。電気的接合部４０９は、車輪速度センサ１０３とＥＣＵ１０７との間に信号線４０１上で電気的に接続され、さらに車輪速度センサ１０３とブレーキパッド摩耗センサ４０５とＥＣＵ１０７との間にも電気的に接続される。負荷抵抗４１１、第１段階の抵抗４１３および第２段階の抵抗４１５は、電気的接合部４０９の内部または電気的接合部４０９に近接して位置してもよい。さらに、負荷抵抗４１１は、電力線４０３と第１段階の接続４２１との間に電気的に接続される。第１段階の抵抗４１３は、負荷抵抗４１１と第２段階の接続４２３との間に電気的に接続される。第２段階の抵抗４１５は、第１段階の抵抗４１３と接地端子４０７との間に電気的に接続される。さらに、第１段階の抵抗４１３は、第１段階の摩耗性配線ループ４３１に並列に接続され、同様に、第２段階の抵抗４１５は、第２段階の摩耗性配線ループ４３３に並列に接続される。

[0030]図５は、多段階設定の他の実施形態を示す。図５の多段階設定は、図４の多段階設定に類似し、同様に動作してもよい。図５の多段階設定は、ＥＣＵ１０７および車輪速度センサ１０３を含む。この設定は、信号線５０１、電力線５０３、ブレーキパッド摩耗センサ５０５、接地端子５０７、電気的接合部５０９、負荷抵抗５１１、第１段階の抵抗５１３および第２段階の抵抗５１５もまた含む。ブレーキパッド摩耗センサ５０５は、第１段階の摩耗性配線ループ５３１に関連付けられた第１段階の接続５２１および第２段階の摩耗性配線ループ５３３に関連付けられた第２段階の接続５２３を含む。ＥＣＵ１０７は、信号線５０１を介して車輪速度センサ１０３に通信結合され、電力線５０３を介してブレーキパッド摩耗センサ４０５に通信結合される。ＥＣＵ１０７は、また、電力線５０３を介して車輪速度センサ１０３に電気的に結合される。電気的接合部５０９は、車輪速度センサ１０３とＥＣＵ１０７との間に信号線５０１上で電気的に接続され、さらに車輪速度センサ１０３とブレーキパッド摩耗センサ５０５とＥＣＵ１０７との間にも電気的に接続される。

[0031]負荷抵抗５１１は、電気的接合部５０９の内部または電気的接合部５０９に近接して位置決めされる。第１段階の抵抗５１３および第２段階の抵抗５１５は、車輪速度センサ１０３の内部または車輪速度センサ１０３に近接して位置してもよい。負荷抵抗５１１は、電力線５０３と第１段階の接続５２１との間に電気的に接続される。第１段階の抵抗５１３は、負荷抵抗５１１と第２段階の接続５２３との間に電気的に接続される。第２段階の抵抗５１５は、第１段階の抵抗５１３と接地端子５０７との間に電気的に接続される。さらに、第１段階の抵抗５１３は、第１段階の摩耗性配線ループ５３１に並列に接続され、同様に、第２段階の抵抗５１５は、第２段階の摩耗性配線ループ５３３に並列に接続される。

[0032]図６は、多段階設定のさらに他の実施形態を示す。図６の多段階設定は、図５の多段階設定に類似し、同様に動作してもよい。図６の多段階設定は、ＥＣＵ１０７および車輪速度センサ１０３を含む。この設定は、信号線６０１、電力線６０３、ブレーキパッド摩耗センサ６０５、接地端子６０７、電気的接合部６０９、負荷抵抗６１１、第１段階の抵抗６１３および第２段階の抵抗６１５（例えば負荷抵抗器）もまた含む。ブレーキパッド摩耗センサ６０５は、第１段階の摩耗性配線ループ６３１に関連付けられた第１段階の接続６２１および第２段階の摩耗性配線ループ６３３に関連付けられた第２段階の接続６２３を含む。ＥＣＵ１０７は、信号線６０１を介して車輪速度センサ１０３に通信結合され、電力線６０３を介してブレーキパッド摩耗センサ６０５に通信結合される。ＥＣＵ１０７は、また、電力線６０３を介して車輪速度センサ１０３に電気的に結合される。電気的接合部６０９は、車輪速度センサ１０３とＥＣＵ１０７との間に信号線６０１上で電気的に接続され、さらに車輪速度センサ１０３とブレーキパッド摩耗センサ６０５とＥＣＵ１０７との間にも電気的に接続される。

[0033]負荷抵抗６１１は、電気的接合部６０９の内部または電気的接合部６０９に近接して位置決めされる。第１段階の抵抗６１３および第２段階の抵抗６１５は、車輪速度センサ１０３の内部または車輪速度センサ１０３に近接して位置してもよい。負荷抵抗６１１は、電力線６０３と第１段階の接続６２１との間に電気的に接続される。第１段階の抵抗６１３は、負荷抵抗６１１と第２段階の接続６２３との間に電気的に接続される。第２段階の抵抗６１５は、第１段階の抵抗６１３と接地端子６０７との間に電気的に接続される。さらに、第１段階の抵抗６１３は、第１段階の摩耗性配線ループ６３１に並列に接続され、同様に、第２段階の抵抗６１５は、第２段階の摩耗性配線ループ６３３に並列に接続される。接地端子６０７は、ブレーキパッド摩耗センサ６０５に近接して車両１０１の接地位置に接続されている。結果として、電気的接合部６０９を通り、ＥＣＵ１０７まで延在する接地線は必要ない。

[0034]図７は、多段階設定のさらに他の実施形態を示す。図７の多段階設定は、図４の多段階設定に類似し、同様に動作してもよい。この設定では、接地は、ＥＣＵ１０７に位置する。図７の多段階設定は、ＥＣＵ１０７および車輪速度センサ１０３を含む。この設定は、信号線７０１、電力線７０３、ブレーキパッド摩耗センサ７０５、接地端子７０７、電気的接合部７０９、負荷抵抗７１１、第１段階の抵抗７１３および第２段階の抵抗７１５もまた含む。ブレーキパッド摩耗センサ７０５は、第１段階の摩耗性配線ループ７３１に関連付けられた第１段階の接続７２１および第２段階の摩耗性配線ループ７３３に関連付けられた第２段階の接続７２３を含む。ＥＣＵ１０７は、信号線７０１を介して車輪速度センサ１０３に通信結合され、電力線７０３を介してブレーキパッド摩耗センサ７０５に通信結合される。ＥＣＵ１０７は、また、電力線７０３を介して車輪速度センサ１０３に電気的に結合される。電気的接合部７０９は、車輪速度センサ１０３とＥＣＵ１０７との間に信号線７０１上で電気的に接続され、さらに車輪速度センサ１０３とブレーキパッド摩耗センサ７０５とＥＣＵ１０７との間にも電気的に接続される。

[0035]負荷抵抗７１１は、電気的接合部７０９の内部または電気的接合部７０９に近接して位置決めされる。第１段階の抵抗７１３および第２段階の抵抗７１５は、車輪速度センサ１０３の内部または車輪速度センサ１０３に近接して位置してもよい。負荷抵抗７１１は、電力線７０３と第１段階の接続７２１との間に電気的に接続される。第１段階の抵抗７１３は、負荷抵抗７１１と第２段階の接続７２３との間に電気的に接続される。第２段階の抵抗７１５は、第１段階の抵抗７１３と接地端子７０７との間に電気的に接続される。さらに、第１段階の抵抗７１３は、第１段階の摩耗性配線ループ７３１に並列に接続され、同様に、第２段階の抵抗７１５は、第２段階の摩耗性配線ループ７３３に並列に接続される。接地端子７０７は、ＥＣＵ１０７に位置決めされる。このように、ＥＣＵ１０７は、接地接続を提供する。結果として、追加の配線は、電気的接合部７０９を通過し、接地接続を提供する。

[0036]図４〜図７に示される回路の各々のために、第１段階の摩耗性配線ループ４３１、５３１、６３１、７３１および第２段階の摩耗性配線ループ４３３、５３３、６３３、７３３は、ブレーキパッドの異なる部分を通過し、各々は、１回限りのスイッチとして機能する。例えば、第１段階の摩耗性配線ループ４３１、５３１、６３１、７３１および第２段階の摩耗性配線ループ４３３、５３３、６３３、７３３は、通常は閉鎖している（例えば、ブレーキパッドが摩耗していないとき）。しかしながら、ブレーキパッドが第１の所定の厚さに到達すると、第１段階の摩耗性配線ループ４３１、５３１、６３１、７３１は、開放し、それゆえ、第１段階の接続４２１、５２１、６２１、７２１を第２段階の接続４２３、５２３、６２３、７２３から切断する。結果として、電力線４０３、５０３、６０３、７０３からの電流は、第１段階の抵抗４１３、５１３、６１３、７１３を通過する。同様に、ブレーキパッドが第２の所定の厚さに到達すると、第２段階の摩耗性配線ループ４３３、５３３、６３３、７３３は、開放し、それゆえ、第２段階の接続４２３、５２３、６２３、７２３を接地端子４０７、５０７、６０７、７０７から切断する。結果として、電力線４０３、５０３、６０３、７０３からの電流は、第２段階の抵抗４１５、５１５、６１５、７１５もまた通過する。それゆえ、ブレーキパッドが摩耗するにつれて、電力線４０３、５０３、６０３、７０３を介してＥＣＵ１０７によって見られる全抵抗は、変化する。特に、第１段階の摩耗性配線ループ４３１、５３１、６３１、７３１および第２段階の摩耗性配線ループ４３３、５３３、６３３、７３３の各々が、各々の所定のブレーキパッドの厚さで摩耗により開放されると、電力線４０３、５０３、６０３、７０３を介してＥＣＵ１０７によって見られる抵抗は、増加する。

[0037]図８は、図３に示される回路の動作方法を示す。ＥＣＵ１０７は、車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ３０５の両方に共通の電力線３０３に電力を提供する（ステップ８０１）。電力を提供することは、定電流源に監視された電圧を提供すること、または、定電圧源に監視された電流を提供することを含む。ＥＣＵ１０７は、監視された電流および／または電圧を介して、負荷の変化のための電力線３０３を監視する（ステップ８０３）。ＥＣＵ１０７は、負荷の変化を検出する。ＥＣＵ１０７は、電力線３０３上の消費電力が第１の閾値未満か否かを決定する（ステップ８０５）。消費電力が第１の閾値未満の場合、ＥＣＵ１０７は、ブレーキパッドが摩耗の第１段階にあると決定する（ステップ８０７）。ブレーキパッドが摩耗の第１段階にあるとき、ＥＣＵ１０７は、ブレーキパッド摩耗インジケータを起動する（ステップ８０９）。消費電力が第１の閾値以上の場合、ＥＣＵ１０７は、ブレーキパッドが摩耗していないと決定する（ステップ８１１）。

[0038]同様に、図９は、図４〜図７に示される回路の動作方法を示す。ＥＣＵ１０７は、車輪速度センサ１０３およびブレーキパッド摩耗センサ４０５、５０５、６０５、７０５の両方に共通の電力線４０３、５０３、６０３、７０３に電力を提供する（ステップ９０１）。電力を提供することは、定電流源に監視された電圧を提供すること、または、定電圧源に監視された電流を提供することを含む。ＥＣＵ１０７は、監視された電流および／または電圧を介して、負荷の変化のための電力線４０３、５０３、６０３、７０３を監視する（ステップ９０３）。ＥＣＵ１０７は、負荷の変化を検出する。ＥＣＵ１０７は、電力線４０３、５０３、６０３、７０３上の消費電力が第１の閾値未満か否かを決定する（ステップ９０５）。消費電力が第１の閾値未満の場合、ＥＣＵ１０７は、ブレーキパッドが摩耗の第１段階にあると決定する（ステップ９０７）。ブレーキパッドが摩耗の第１段階にあるとき、ＥＣＵ１０７は、ブレーキパッド摩耗インジケータを起動する（ステップ９０９）。消費電力が第１の閾値以上の場合、ＥＣＵ１０７は、消費電力が第２の閾値未満か否かを決定する（ステップ９１１）。消費電力が第２の閾値未満の場合、ＥＣＵ１０７は、ブレーキパッドが摩耗の第２段階にあると決定する（ステップ９１３）。ブレーキパッドが摩耗の第２段階にあるとき、ＥＣＵ１０７は、ブレーキパッド摩耗インジケータを起動する（ステップ９１５）。一方、消費電力が第２の閾値以上の場合、ＥＣＵ１０７は、ブレーキパッドが摩耗していないと決定する（ステップ９１７）。ＥＣＵ１０７は、摩耗の第１段階または摩耗の第２段階の決定に関するさまざまな動作を実行してもよい。例えば、ＥＣＵ１０７は、摩耗のどの段階が決定されるかに応じて異なる摩耗インジケータを起動してもよい。さらに、ＥＣＵ１０７は、通信インタフェース２０７を介して、車両１０１内の他の制御装置に摩耗インジケーションを出力してもよい。

[0039]さらなる例として、いくつかの実施形態では、ＥＣＵ１０７は、電力線３０３、４０３、５０３、６０３、７０３上の消費電流を監視し、消費電流に基づいて、ブレーキパッドの摩耗レベルを決定する。さらに、ＥＣＵ１０７は、ＥＣＵ１０７の電力端子上の供給電圧レベルを監視する。供給電圧レベルおよび消費電流を用いて、ＥＣＵ１０７は、抵抗変化による電流量の変化と、供給電圧のノイズまたは途絶による電流量の変化と、を区別する。

[0040]ＥＣＵ１０７による電流監視のタイミングおよび頻度は、ＥＣＵ１０７内で構成および調整されてもよい。例えば、ＥＣＵ１０７は、さまざまな増分（間隔）で、例えば、点火サイクルごとに１回、千マイルごとに１回または１０秒ごとに、電力線３０３、４０３、５０３、６０３、７０３上の電流を監視するように構成されてもよい。電流監視は、低速での制動後のように、イベントでトリガされることもできる。制動は、ブレーキパッドの表面を清掃してもよい。結果として、電流監視は、制動後にトリガされ、汚染、例えばブレーキパッド上の塩橋によって生じる不完全または断続的な接続を低減してもよい。

[0041]負荷抵抗３１１、４１１、５１１、６１１、７１１、第１段階の抵抗４１３、５１３、６１３、７１３および第２段階の抵抗４１５、５１５、６１５、７１５が、異なる位置、例えば、電力線３０３、４０３、５０３、６０３、７０３が分割するところに近接した電気的接合部３０９、４０９、５０９、６０９、７０９に配置されてもよい点に留意すべきである。抵抗は、また、ブレーキパッド摩耗センサ３０５、４０５、５０５、６０５、７０５のコネクタ内、第１段階の摩耗性配線ループ４３１、５３１、６３１、７３１内、または、第２段階の摩耗性配線ループ４３３、５３３、６３３、７３３内に配置されてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、接地端子３０７、４０７、５０７、６０７、７０７は、安全な低いオーム抵抗の接地に、ＥＣＵ１０７内または外部接地に永久に接続されている。接地経路は、ワイヤハーネスまたは他の接続を介して接続されてもよい。

[0042]上述したシステムおよび方法は、ブレーキパッド摩耗センサ３０５、４０５、５０５、６０５、７０５のための非摩耗性センサヘッドを有するシステムにも適用可能である。例えば、機械スイッチ、磁気スイッチ、容量スイッチまたは誘導スイッチを含む異なる技術を用いたスイッチが用いられてもよい。スイッチの結合（ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｏｎ）は、ブレーキパッドバッキングプレート、可動キャリパーまたはピストンと参照位置との間の変位によって実現可能である。参照位置は、ブレーキキャリパーまたは他の固定位置上に定められてもよい。

[0043]このように、本発明は、とりわけ、車輪速度センサの部分およびブレーキパッド摩耗センサの部分の統合型ルーティングを提供する。

Claims

車両用の統合型監視システムであって、前記システムは、
ブレーキパッド摩耗センサと、
車輪速度センサと、
電子制御装置と、
前記車輪速度センサと前記電子制御装置との間に接続される車輪速度センサ信号線と、
前記車輪速度センサと前記ブレーキパッド摩耗センサと前記電子制御装置との間に接続される電力線と、
を備え、
前記電子制御装置は、車輪速度を表す信号のための前記車輪速度センサ信号線を監視し、ブレーキパッド状態を表す信号のための前記電力線を監視するように構成される、
統合型監視システム。
前記電子制御装置は、前記電力線を介して電力を前記車輪速度センサに供給し、供給電力の変化に基づいて、前記ブレーキパッド摩耗センサの状態を決定するようにさらに構成される、
請求項１に記載の統合型監視システム。
前記電子制御装置は、前記ブレーキパッド摩耗センサの状態を表す信号を前記車両のオペレータに送信するようにさらに構成される、
請求項１に記載の統合型監視システム。
前記車輪速度センサ信号線および前記電力線に接続されている電気的接合部をさらに備え、
前記電気的接合部は、前記電子制御装置と前記車輪速度センサとの間に前記車輪速度センサ信号線上で接続され、前記電子制御装置と前記車輪速度センサと前記ブレーキパッド摩耗センサとの間に前記電力線上で接続される、
請求項１に記載の統合型監視システム。
前記電力線および前記車輪速度センサ信号線だけが、前記電子制御装置と前記電気的接合部との間に接続される配線である、
請求項４に記載の統合型監視システム。
前記ブレーキパッド摩耗センサは、機械スイッチ、磁気スイッチ、容量スイッチおよび誘導スイッチからなる群からの少なくとも１つを含む、
請求項１に記載の統合型監視システム。
前記ブレーキパッド摩耗センサは、ブレーキパッド内に位置決めされる摩耗性配線ループを含み、
前記摩耗性配線ループは、前記ブレーキパッドが所定の厚さまで摩耗すると、開回路を形成するように構成される、
請求項１に記載の統合型監視システム。
前記ブレーキパッド摩耗センサは、
ブレーキパッドと、
複数の抵抗素子と、
前記ブレーキパッド内の複数の摩耗性配線ループと、
を含み、
前記複数の摩耗性配線ループの各々は、前記複数の抵抗素子の１つに関連付けられ、
前記複数の摩耗性配線ループの各々は、前記関連付けられた抵抗素子の各々に並列に接続され、
前記複数の摩耗性配線ループの各々は、前記ブレーキパッドの異なる所定の厚さで摩耗するように構成される、
請求項１に記載の統合型監視システム。
前記複数の抵抗素子の少なくとも１つは、電気的接合部に近接して位置する、
請求項８に記載の統合型監視システム。
前記複数の抵抗素子の少なくとも１つは、前記ブレーキパッド摩耗センサに近接して位置する、
請求項８に記載の統合型監視システム。
前記ブレーキパッド摩耗センサは、前記摩耗性配線ループの少なくとも１つと接地端子との間に接続される接地線を含む、
請求項８に記載の統合型監視システム。
前記接地端子は、前記ブレーキパッド摩耗センサに近接して位置する、
請求項１１に記載の統合型監視システム。
前記接地端子は、前記電子制御装置上に位置する、
請求項１１に記載の統合型監視システム。
車両上の統合型のブレーキパッド摩耗センサおよび車輪速度センサを監視する方法であって、前記方法は、
信号線を前記車輪速度センサと電子制御装置との間に接続するステップと、
電力線を前記車輪速度センサと前記ブレーキパッド摩耗センサと前記電子制御装置との間に接続するステップと、
前記電子制御装置により、車輪速度を表す信号のための前記信号線を監視するステップと、
前記電子制御装置により、ブレーキパッド状態を表す信号のための前記電力線を監視するステップと、
を含む方法。
前記電力線を介して電力を前記車輪速度センサに供給するステップと、
供給電力の変化に基づいて、前記ブレーキパッド摩耗センサの状態を決定するステップと、
をさらに含む、
請求項１４に記載の、統合型のブレーキパッド摩耗センサおよび車輪速度センサを監視する方法。
前記ブレーキパッド摩耗センサの状態を表す信号を前記車両のオペレータに送信するステップをさらに含む、
請求項１４に記載の、統合型のブレーキパッド摩耗センサおよび車輪速度センサを監視する方法。
電気的接合部を前記車輪速度センサと前記電子制御装置との間に車輪速度センサ信号線上で接続するステップと、
前記電気的接合部を前記車輪速度センサと前記ブレーキパッド摩耗センサと前記電子制御装置との間に前記電力線上で接続するステップと、
をさらに含む、
請求項１４に記載の、統合型のブレーキパッド摩耗センサおよび車輪速度センサを監視する方法。
接地線を前記ブレーキパッド摩耗センサと接地端子との間に接続するステップをさらに含む、
請求項１４に記載の、統合型のブレーキパッド摩耗センサおよび車輪速度センサを監視する方法。
前記接地線を前記接地端子に接続するステップは、前記接地線を前記電子制御装置に接続するステップを含む、
請求項１８に記載の、統合型のブレーキパッド摩耗センサおよび車輪速度センサを監視する方法。
前記接地線を前記接地端子に接続するステップは、前記接地線を前記ブレーキパッド摩耗センサに近接した前記車両の接地位置に接続するステップを含む、
請求項１８に記載の、統合型のブレーキパッド摩耗センサおよび車輪速度センサを監視する方法。