JP6851484B2 - 商用車のブレーキ装置のための空気処理ユニット、ブレーキ装置、および空気処理ユニットを作動させる方法 - Google Patents

Description

本発明は、商用車のブレーキ装置のための空気処理ユニット、ブレーキ装置、および空気処理ユニットを作動させる方法に関する。

商用車は、電子制御ブレーキシステムによって自動制御可能なブレーキ装置を有することができる。電子制御ブレーキシステムの故障の際には、ブレーキ装置の自動制御を、例えば別個の電力供給を備えた冗長制御電子機器により維持することができる。

このような背景のもと、本明細書で呈示される手段により、商用車のブレーキ装置のための空気処理ユニット、ブレーキ装置、空気処理ユニットを作動させる方法、ならびに相応のコンピュータプログラムが、独立請求項に記載されている。従属請求項に記載の手段により、独立請求項に記載された装置の好適な別の構成および改良形が可能である。

商用車のブレーキ装置のための空気処理ユニットであって、空気処理ユニットは以下の特徴、すなわち、
空気処理ユニットを、ホイールブレーキシリンダ内の作動圧を変化させるために、ブレーキ装置のホイールブレーキシリンダの手前に接続された少なくとも１つの制御弁に、空圧的に接続させる制御弁接続部と、
制御弁接続部に目標圧を供給するための供給弁と、
供給弁を制御するための制御ユニットと、
を有している空気処理ユニットが設けられている。

空気処理ユニットとは、ブレーキ装置を作動させるための空気を清浄にし、乾燥させるためのユニットを意味することができる。例えば、空気処理ユニットは、電子制御される空気処理ユニット（ＥＡＣ）であってよい。商用車とは例えば、トラック、バス、牽引車、またはクレーン車であると理解されてよい。例えば商用車は、部分的に自動化されて、または完全に自動化されて走行する車両であってよい。商用車は例えば、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）または電子制御ブレーキシステム（ＥＢＳ）を備えていてよい。制御弁とは、例えば電磁弁の形態の、アンチロックブレーキシステムの排気弁であると理解されてよい。制御弁は例えば、ホイールブレーキシリンダの近傍に配置することができる。供給弁とは、１つまたは複数の弁ユニットから成る弁モジュールであると理解されてよい。例えば供給弁は、少なくとも２つの電磁弁ユニットを備えた電磁弁モジュールとして実現されてよい。構成によっては、供給弁は付加的に、目標圧を制御するためのリレー弁を有していてよい。目標圧とは、ブレーキ装置を作動させるための作動圧であると、またはブレーキ装置の弁の弁位置を変更するための制御圧であるとも理解されてよい。リレー弁は、空圧回路に基づき、大きい流れ横断面により通常はほぼ同じ圧力を制御することができ、この圧力は制御入口に生じる。したがって、リレーは、圧力レベルを高めるのではなく、この関連で、ホイールブレーキシリンダで必要とされるが電磁弁を介して提供することはできないような大きな体積流を制御することができる。制御ユニットとは、センサ信号を処理し、それに応じて制御信号および／またはデータ信号を発信する電気的な機器であると理解されてよい。制御ユニットは、ハードウェアによりかつ／またはソフトウェアにより形成することができるインターフェースを有していてよい。ハードウェアによる構成では、インターフェースは例えば、制御ユニットの様々な機能を含むいわゆるシステムＡＳＩＣの部分であってよい。しかしながら、インターフェースは、固有の集積回路であってもよく、または少なくとも部分的に離散した構成エレメントから成っていてもよい。ソフトウェアによる構成では、インターフェースは、例えば、別のソフトウェアモジュールに隣接してマイクロコントローラに存在しているソフトウェアモジュールであってよい。

本明細書で呈示される手段は、ブレーキ装置の空気処理ユニットによって、ブレーキ装置のホイールブレーキシリンダの手前に接続される制御弁に、電子制御ブレーキシステムに対して平行に所定の圧力を供給することができ、この場合、この圧力は制御弁の手前で制御することができるという知見に基づくものである。したがって自律走行において、電子制御ブレーキシステムの故障時にも、運転者の操作に依存せずに積極的に制動することができる冗長ブレーキシステムを実現することができる。したがって例えばブレーキ力を、積載量に基づく接地力に応じて、商用車の車軸間で最適に分配することができ、これにより最短のブレーキ距離を得ることができる。

１つの実施形態によれば、制御ユニットは、商用車の少なくとも１つのホイール回転数センサに接続されていてよく、または接続可能であってよく、ホイール回転数センサによって生成されるホイール回転数センサ信号を利用して、供給弁を、または付加的にまたは選択的に制御弁を制御するように、形成されていてよい。ホイール回転数センサとは例えば磁極センサであると理解されてよい。ホイール回転数信号は、商用車の個々の車輪の回転数を表すことができる。このような実施形態により、空気処理ユニットによって商用車の個々の車輪の目標通りの制動が可能とされる。これにより、制動時に商用車の車輪がロックされることを回避することができる。

この場合、制御機器は、ホイール回転数センサ信号を利用して、商用車が最適に滑り境界に制御されるように（ＡＢＳブレーキ）、または片側でも制動されるように、供給弁、または付加的にまたは選択的に制御弁を制御するように形成されていてよい。片側の制動により、電気的ステアリングの故障時に、かつ／または運転者の走行不能時に車両を制動させるだけでなく、操縦しながら確実に停止させることができる、ステアリングブレーキ機能を空気処理ユニットによって実現することができる。

別の実施形態によれば、供給弁は、電磁弁と、電磁弁によってニューマチック（空圧）制御可能な、目標圧を制御するためのリレー弁とを有していてよい。制御ユニットは、電磁弁を制御するように形成されていてよい。リレー弁とは、圧力入口と、圧力出口と、制御圧を利用して圧力入口と圧力出口との間の貫流を制御するための制御入口とを有した弁であると理解されてよい。

この場合、電磁弁は双安定に形成されていてよい。これは、制御弁接続部に、制御ユニットの電流供給遮断時にも目標圧を供給することができるという利点を有している。電磁的かつ空圧的弁のグループも、後車軸においてだけではなく、好適にはパーキングブレーキシリンダの制御のためにも、したがって電気的パーキングブレーキの切換のためにも適しているように、双安定に形成することができる本明細書で呈示される手段も有利である。

別の実施形態によれば、空気処理ユニットは、空気処理ユニットによって処理された空気を、ブレーキ装置の常用ブレーキのために配置された少なくとも１つのブレーキ回路に分配するための分配器ユニットと、この分配器ユニットを制御弁接続部に接続するための少なくとも１つの接続管路と有していてよい。特に、供給弁は、第１のシャトル弁入口と第２のシャトル弁入口とを備えたシャトル弁を介して、第２のシャトル弁入口に、前車軸弁モジュールの出力制御圧を、かつ／またはフットブレーキモジュールの出力制御圧を重畳させるように、常用ブレーキを操作するように構成されている。供給弁は接続管路内に配置されていてよい。特に、接続管路はブレーキ回路の部分であってよい。常用ブレーキとは、商用車の全ての車輪に作用するブレーキを意味することができる。常用ブレーキは例えば、トレーラー制御モジュールにおける第１の両制御接続部を介して、トレーラー車両の常用ブレーキにも作用し、この際、第３の制御接続部は、商用車のパーキングブレーキを介してトレーラーを制御するために設けられている。常用ブレーキは、例えば、商用車の前車軸および後車軸のために別個のブレーキ回路を有していてよい。分配器ユニットは、処理された空気を導入する空気入口と、分配器ユニットをブレーキ回路に接続するための、空気入口に接続された少なくとも１つの出口とを備えた構成部分であってよい。実施形態応じて、分配器ユニットは分配器ユニットを複数のブレーキ回路、例えばパーキングブレーキ回路またはトレーラーブレーキ回路に接続するために複数の出口を有していてもよい。このような実施形態により、制御弁接続部への目標圧の確実な供給を保証することができる。さらにこれにより、空気処理ユニットのニューマチックシステムへの供給弁の比較的簡単な組み込みが可能であり、これにより空気処理ユニットの製造コストは下げられる。電子制御される空気処理ではしばしば第３の回路を使用することができ、この第３の回路は、１つには駐車ブレーキのために、また１つには、トレーラー制御モジュールの供給のために使用される。トレーラー制御モジュールの供給は、常用ブレーキの利用のために空気もトレーラーに供給する。

さらに、制御ユニットは、商用車の電子制御ブレーキシステムの故障に応じて供給弁を、または付加的にまたは選択的に制御弁を制御するように形成されていてよい。これにより、電子制御ブレーキシステムの故障時に、ブレーキ装置の十分なブレーキ出力が保証される。

本明細書で呈示される手段はさらに、ブレーキ装置であって、以下の特徴、すなわち、
上述した実施形態のうちの１つによる空気処理ユニットと、
ホイールブレーキシリンダ内のブレーキ圧を変化させるための、ブレーキ装置のホイールブレーキシリンダの手前に接続された少なくとも１つの制御弁と、
第１のシャトル弁入口と、第２のシャトル弁入口と、シャトル弁出口とを備えたシャトル弁であって、第１のシャトル弁入口は空気処理ユニットの制御弁接続部に接続されていて、第２のシャトル弁入口はブレーキ装置の常用ブレーキのために配置されたブレーキ回路に接続されており、シャトル弁出口は制御弁に接続されているシャトル弁と、
を有しているブレーキ装置を提供する。

このようなブレーキ装置は、空気処理ユニットを制御弁に堅牢かつ安価かつ簡単に結合するという利点を提供する。シャトル弁により、例えば、シャトル弁入口にかけられる圧力のその都度高い方が、制御弁にさらに送られることを保証することができる。

１つの実施形態によれば、ブレーキ装置は、作動圧入口と、作動圧出口と、作動圧入口と作動圧出口との間の貫流を、目標圧を利用して制御する制御入口とを備えたリレー弁を有していてよい。空気処理ユニットは、ブレーキ装置を作動させるための作動圧を提供するためのリレー弁接続部を有していてよい。この場合、作動圧入口はリレー弁接続部に接続されていてよく、作動圧出口は、第１のシャトル弁入口に接続されていてよく、制御入口は制御弁接続部に接続されていてよい。リレー弁接続部は、以下の添付の図面では、例えば、両常用ブレーキ回路のうちの一方に通じる、空気処理において存在する少なくとも出口に相当する。したがって、リレー弁接続部は例えば、常用ブレーキ回路の供給出口に相当し、例えば空気処理の外側で、このブレーキ回路の管路からの付加的な取り出しにより、リレー弁入口の供給のためにこのブレーキ回路からの分岐が行われる。

別の実施形態によれば、ブレーキ装置は、作動圧入口と、作動圧出口と、作動圧入口と作動圧出口との間の貫流を、シャトル弁出口に提供される圧力を利用して制御する制御入口とを備えたリレー弁を有していてよい。空気処理ユニットは、ブレーキ装置を作動させるための作動圧を提供するためのリレー弁接続部を有していてよい。この場合、作動圧入口はリレー弁接続部に接続されていてよく、作動圧出口は制御弁に接続されていてよく、制御入口はシャトル弁出口に接続されていてよい。これによりリレー弁の制御はシャトル弁により可能となる。

さらに、常用ブレーキ装置の最良の調整可能性が実施されるべきであり、このことはブレーキ力を、ＡＢＳ制御弁の手前で、車両の積載量に応じて、本明細書で呈示される手段の別の実施形態において完全に自由に車軸ごとに調節できるべきであることを意味する。これと対比して別の手段によれば、前車軸と後車軸との間のブレーキ力の比は、フットブレーキモジュールの予め規定された空圧的特性線によって固定的に規定されているので、ブレーキ力の比はしばしば、積載された車両にとっても（後車軸における高負荷、後車軸における高いブレーキ圧）、空の車両にとっても（後車軸における低負荷＝低いブレーキ圧）最適でない場合があり得る。

ブレーキ装置が、車軸につきそれぞれ１つの供給弁を空気処理ユニットによって制御するように構成されている、本明細書で呈示される手段はさらに有利である。

さらに、ブレーキ装置が、必要な体積流を提供するために、車軸につきそれぞれ１つのリレー弁を制御するように構成されている、本明細書で呈示される手段の実施形態はさらに有利である。以下に詳しく説明する図面では、主としてこれら２つのリレー弁が示されており、１つは、前車軸のための上述したリレー弁１３４であって、第２のリレー弁は、後車軸のためのものであって、パーキングブレーキシリンダに通じている。

さらに、供給弁および／またはリレー弁は、空気処理ユニットの外側にまたは内側に配置されているが、空気処理ユニットによって制御可能である、本明細書で呈示される手段の実施形態もさらに考えられる。

供給弁のうちの少なくとも１つが、かつ／またはリレー弁のうちの少なくとも１つが、単安定状態または双安定状態で作動されるように形成されている実施形態はさらに好適である。この構成は特に、常用ブレーキシリンダの制動を圧力によって実施する常用ブレーキとは異なり、パーキングブレーキは通常、逆の圧力比によって無圧で、パーキングブレーキシリンダのスプリングブレーキを制動し、走行および駐車において双安定であることにより特に有利である。パーキングブレーキは主として後車軸にのみ装着されている。しかしながら例えば、前車軸に駐車ブレーキシリンダを備えた車両もある。常用ブレーキおよびパーキングブレーキの両制動コンセプトは、空気処理によって前車軸および後車軸で実施可能であり、場合によっては双安定に形成されている。

制動が段階的に行われるようにブレーキ装置が設計されていると特に好適である。

さらに、少なくとも２つの電気的な冗長システムもしくは冗長化されたシステムが、常用ブレーキを制御するために設けられている、本明細書で呈示される手段の実施形態は好適である。機能的には必要要件を全て満たしている通常は空気処理によって制御される電気的な常用ブレーキが故障した場合、論理的にはＥＢＳシステムもバックアップを成すことができる。

さらに、別の実施形態によれば、ブレーキ装置が、運転者の意志とは無関係に、または運転者の意志に応じずに、常用ブレーキ機能を段階的に制御するように構成されていてよい。

別の実施形態では、空気処理ユニットは、運転者アシストシステムの読み取られたセンサ情報に基づき、常用ブレーキ装置のための目標圧を算出するための制御ユニットを有していてもよい。

ブレーキ装置が、付加的に、フットブレーキモジュールを介して運転者の制動意志に応じて常用ブレーキを空圧的に冗長制御するように形成されている空気処理ユニットを有している、本明細書で呈示される手段はさらに好適である。これにより、上述した手段の安全性を向上させることができる。

本明細書で呈示される手段はさらに、前述した実施形態のうちの１つによる空気処理ユニットを作動させる方法であって、この方法は以下のステップ、すなわち、
制御弁接続部に目標圧が供給されるべく、供給弁を制御するように、制御信号を生成するステップを有している。

機械的に読み取り可能な担体または記憶媒体、例えば半導体メモリ、ハードディスク、または光学メモリに記憶することができ、前述した実施形態のうちの１つによる方法のステップを実施する、実行する、かつ／または制御するために使用されるコンピュータプログラム製品またはプログラムコードを備えたコンピュータプログラムも、特にプログラム製品またはプログラムがコンピュータまたは装置で実施されるならば、有利である。

本発明の実施例を図面に示し、以下に詳しく説明する。

１つの実施例による空気処理ユニットを備えたブレーキ装置の概略図である。 １つの実施例による空気処理ユニットを備えたブレーキ装置の概略図である。 １つの実施例による空気処理ユニットを備えたブレーキ装置の概略図である。 １つの実施例による制御ユニットの概略図である。 １つの実施例による方法のフローチャートである。

以下の本発明の好適な実施例の説明では、異なる図面に示した同様の作用をするエレメントには、同じまたは類似の符号を使用しており、これらのエレメントの繰り返しの説明は省いている。

以下に説明する図１〜図３では、電気信号伝達のためのラインは点線で、空圧管路は実線で、電気エネルギを伝達するためのラインは矢印付きの線で、示されている。選択的な接続は、部分的に破線でかつ部分的に点線で示した線で示されている。

図１には、１つの実施例による空気処理ユニット１０２を備えた商用車のためのブレーキ装置１００の概略図が示されている。空気処理ユニット１０２は、コンプレッサ１０４によって提供された圧縮空気を濾過し乾燥させるための、コンプレッサ１０４に接続されたフィルタカートリッジ１０６を有している。フィルタカートリッジ１０６は、空気処理ユニット１０２のケーシング１０８に配置されており、フィルタカートリッジ管路１１０を介してケーシング１０８に空圧的に接続されている。ケーシング１０８内には供給弁１１２が配置されている。この実施例によれば、供給弁１１２は、分配器ユニット１１４を介して、フィルタカートリッジ管路１１０に接続されている。接続管路１１６は、分配器ユニット１１４を、ケーシング１０８の制御弁接続部１１８に接続している。この場合、供給弁１１２は接続管路１１６内に配置されている。好適な機能のために、圧力タップが分配器ユニット１１４の手前にも配置されていてよい。１つの実施例によれば、供給弁のための供給圧が安定していることが重要であり、すなわちコンプレッサの圧送がない場合でも、ゼロにならないことが重要である。したがって、この実施例では分配器ユニットと逆止弁との間にもさらに圧力タップが位置していてもよい。例えば、接続管路１１６は、ブレーキ装置１００の常用ブレーキのために配置されたブレーキ回路の部分である。制御弁接続部１１８を介して、空気処理ユニット１０２は例えば、商用車の前車軸の２つの前輪ブレーキシリンダ１２２のそれぞれ１つの手前に接続された２つの制御弁１２０に空圧的に接続されている。別の実施例によれば、制御弁接続部１１８は、選択的にまたは付加的に、商用車の後輪ブレーキのために配置された制御弁に接続されている。

供給弁１１２は、制御弁接続部１１８に目標圧を供給するように形成されている。同様にケーシング１０８内に配置された制御ユニット１２４は、供給弁１１２を、相応の制御信号１２６の発信により制御するように形成されている。制御弁１２０は、前輪ブレーキシリンダ１２２内の各ブレーキ圧を変更するために形成されている。空気処理ユニット１０２による制御弁１２０の制御は例えば、制動時の車輪のロックを阻止するように、または商用車が片側でブレーキをかけられるように行われる。

この実施例によれば、供給弁１１２は、周辺圧と作動圧との間で段階的に調整可能である目標圧を制御弁接続部１１８に供給するように形成されており、例えばこの目標圧は部分的には直接電磁弁によって得られ、部分的にはリレー弁によって空気量を増加することにより得られる。選択的には供給弁１１２は、両制御弁１２０の手前に配置された弁を、またはブレーキ装置１００の弁モジュール、例えばリレー弁を空圧的に制御するために、制御弁接続部１１８に目標圧としての制御圧を供給するように形成されている。これについては例えば図２につき後で詳しく説明する。

例えば商用車は、前車軸および後車軸のそれぞれ１つの車輪の回転数を検出するためにオプションとしての全部で４つのホイール回転数センサ１２８を備えている。ホイール回転数センサ１２８は、１つの車輪のその都度の回転数を表す各１つのホイール回転数センサ信号１３０を、制御ユニット１２４に送信し、この場合、制御ユニット１２４は、ホイール回転数センサ信号１３０を利用して、すなわち車輪の各回転数に依存して供給弁１１２を制御するように形成されている。オプションとして、制御ユニット１２４は、供給弁１１２に対して付加的にまたは選択的に、両制御弁１２０を直接、電気的に制御するために、特に、商用車の制動時に、前輪のロックを回避するように、または商用車が付加的に片側でブレーキをかけられるように制御するために、ホイール回転数センサ信号１３０を利用する。

図１に示した実施例によれば、供給弁１１２は、複数の個別の弁から成る、この場合、例えば２つの電磁弁ユニットを備えた電磁弁１３２と１つのリレー弁１３４とから成る弁モジュールとして実現されている。リレー弁１３４は、作動圧入口１と、作動圧出口２と、作動圧入口１と作動圧出口２との間の貫流を制御する制御入口４とを含む。この場合、作動圧入口１は接続管路１１６を介して分配器ユニット１１４に接続されていて、これにより作動圧入口１には作動圧としての目標圧がかけられる。作動圧出口２は制御弁接続部１１８に接続されている。制御入口４は、電磁弁１３２の出口２に接続されている。この電磁弁装置は、圧力維持、増圧、減圧を実現するために必要な例えば２つの電磁弁を有している。これについての図は、見易さのために、図面に詳しくは示されていない。電磁弁ユニット１３２は、目標圧、この場合、作動圧を使用して、例えば、リレー弁１３４を開放させるために著しく低い制御圧を制御入口４に供給し、これにより制御弁接続部１１８に目標圧が作用するように形成されている。電磁弁１３２の電気的な制御は、制御ユニット１２４によって行われる。

１つの実施例によると、供給ユニット１１２は双安定的に形成されている。これによると、電力供給が遮断された場合も、目標圧が制御弁接続部１１８にかけられることを保証することができる。双安定弁は、例えば、最大圧またはゼロ圧で双安定となり得る。これにより双安定弁は、パーキングブレーキの両圧力状態を無通電において維持するために適している。すなわち、１つの任意の目標圧を無通電状態で維持できるのではない。双安定弁ユニットは例えば、一方の圧力終端位置に制御される。

両前輪ブレーキシリンダ１２２は、前車軸弁モジュール１３６を介して、ブレーキ装置１００のフットブレーキモジュール１３８に接続されている。両制御弁１２０は前輪ブレーキシリンダ１２２と前車軸弁モジュール１３６との間に配置されている。両制御弁１２０を前車軸弁モジュール１３６に接続する管路区分にはシャトル弁１４０が配置されており、このシャトル弁は、第１のシャトル弁入口１４２と、第２のシャトル弁入口１４４と、１つのシャトル弁出口１４６とを備えている。この場合、第１のシャトル弁入口１４２は制御弁接続部１１８に接続されていて、第２のシャトル弁入口１４４は前車軸弁モジュール１３６の出口に、したがってブレーキ装置１００の常用ブレーキに配属されたブレーキ回路に接続されていて、シャトル弁出口１４６は両制御弁１２０に接続されている。シャトル弁１４０により、両制御弁１２０にそれぞれ、両シャトル弁入口１４２，１４４にかけられる圧力のうちの高い方の圧力が供給されることを保証することができる。

図１に示したブレーキ装置１００は、例えば、商用車の電子制御ブレーキシステムのＥＢＳ制御ユニット１４８によって制御可能である。このためにＥＢＳ制御ユニット１４８は例えば、電気的な信号伝達のために、ホイール回転数センサ１２８、フットブレーキモジュール１３８、および前車軸弁モジュール１３６に接続されている。１つの実施例によると、空気処理ユニット１０２の制御ユニット１２４は、電子制御ブレーキシステムが故障した際に供給弁１１２を制御し、これにより引き続き十分なブレーキ出力を、商用車の前車軸に保証することができるように形成されている。

フットブレーキモジュール１３８はさらに、後車軸弁モジュール１５０を介して、商用車の後車軸の２つの後輪ブレーキシリンダ１５２に接続されている。単なる例であるが、前車軸とは異なり、後車軸弁モジュール１５０と後輪ブレーキシリンダ１５２との間にはＡＢＳ制御弁は配置されていない。この実施例によれば、両後輪ブレーキシリンダ１５２は、排気状態で商用車の後輪をばね力によってロックするように形成されている。したがって、後輪ブレーキシリンダ１５２は、駐車ブレーキまたはパーキングブレーキとして機能する。

図２には、１つの実施例による空気処理ユニット１０２を備えた商用車のためのブレーキ装置１００の概略図が示されている。ブレーキ装置１００は、実質的に、図１に基づき前述したブレーキ装置に相当するものである。図１とは異なり、図２のブレーキ装置１００は前車軸弁モジュールおよび後車軸弁モジュールなしで示されている。その代わり、フットブレーキモジュール１３８は、両後輪ブレーキシリンダ１５２の手前に接続された別の２つの制御弁２００を介して、両後輪ブレーキシリンダ１５２に接続されている。前車軸の両制御弁１２０と同様に、後車軸の両別の制御弁２００はＡＢＳ圧力制御弁として機能する。４つの制御弁１２０，２００の電気的な制御は、通常はＡＢＳ制御ユニット２０２によって行われる。選択的に、４つの制御弁１２０，２００は、ＡＢＳ制御ユニット２０２の故障の際に、空気処理ユニット１０２の制御ユニット１２４によって制御可能である。パーキングブレーキの可視的なリレー弁に対して選択的にまたは付加的に、後車軸で前車軸と同様に、制御弁の手前で圧力を別の弁１４０を介して、後車軸の常用ブレーキシリンダのための冗長的圧力規定値を制御することができるように（最大拡張段階）、後車軸にリレー弁を使用することもできる。

図１とのさらなる相違点は、この場合、リレー弁１３４がケーシング１０８の外側に配置されていることにある。この場合、作動圧入口１は、分配器ユニット１１４に接続された、ケーシング１０８のリレー弁接続部２０４に接続されているので、作動圧入口１には、リレー弁接続部２０４を介して作動圧が供給される。作動圧出口２は、第１のシャトル弁入口１４２に接続されていて、制御入口４は制御弁接続部１１８に接続されている。したがって第１のシャトル弁入口１４２はリレー弁１３４を介して制御弁接続部１１８に接続されている。ケーシング１０８内に位置する電磁弁１３２の出口２も、制御弁接続部１１８に接続されていて、制御入口４に制御弁接続部１１８を介して、リレー弁１３４のニューマチック制御のために必要な目標圧としての制御圧を供給するように構成されている。第２のシャトル弁入口１４４はフットブレーキモジュール１３８に接続されていて、したがってブレーキ装置１００の常用ブレーキ回路に接続されている。シャトル弁出口１４６は、図１に示したように、前車軸の両制御弁１２０に接続されている。

図３には、１つの実施例による空気処理ユニット１０２を備えた商用車のためのブレーキ装置１００の概略図が示されている。図３に示したブレーキ装置１００は、大部分は図２につき前述したブレーキ装置に相当するが、この場合、リレー弁１３４がシャトル弁１４０と両制御弁１２０との間に配置されていて、図２の場合のように制御弁接続部１１８とシャトル弁１４０との間にリレー弁が配置されているのではないという相違点を有している。この場合、第１のシャトル弁入口１４２は図１と同様に直接、制御弁接続部１１８に接続されていて、第２のシャトル弁入口１４４はフットブレーキモジュール１３８に接続されている。リレー弁１３４の制御入口４は、シャトル弁出口１４６に接続されている。したがって、リレー弁１３４のニューマチック制御はシャトル弁１４０を介して間接的に行われる。この場合、作動圧入口１はリレー弁接続部２０４に、作動圧出口２は両制御弁１２０に接続されている。

図４には、図１〜図３につき前述した制御ユニットのような１つの実施例による、制御ユニット１２４が概略的に示されている。この制御ユニット１２４は、制御信号１２６を生成するための生成ユニット４１０を有している。オプションとして、制御ユニット１２４は、ホイール回転数センサ信号１３０を読み取り、生成ユニット４１０にホイール回転数センサ信号１３０をさらに送るための読み取りユニット４２０を有している。この場合、生成ユニット４１０は、ホイール回転数センサ信号１３０を使用して制御信号１２６を生成するように構成されている。

図５には、１つの実施例による空気処理ユニットを作動させる方法５００のフローチャートが示されている。この方法５００は例えば、図１〜図４につき前述した制御ユニットとの関連で実施することができる。方法５００は、空気処理ユニットの供給弁を制御するための制御信号を生成するステップ５１０を有している。

以下に、本明細書で呈示される手段の様々な実施例を再度別の言葉で要約する。

ブレーキ装置１００の目標圧は、通常、フットブレーキモジュール１３８を介して、前車軸および後車軸の両ブレーキ回路に伝達される。後車軸に対する前車軸の圧力比はこの場合、空圧的に、フットブレーキモジュール１３８を介して規定されている。すなわち、状況によっては、両車軸は同時に、最適にスリップ付近に制御できるわけではない。ＡＢＳ制御の場合であっても、両車軸の例えば一方で、略して制御弁とも前述したＡＢＳ圧力制御弁の手前の上流側圧力が最適以下の高さになる恐れがある。

本明細書で呈示される手段により、空気処理ユニット１０２によって提供される目標圧を、自律走行中の電子制御ブレーキシステムの故障時に、電子制御ブレーキシステムに対して並列にＡＢＳ圧力制御弁の手前で車軸ごとに制御することができる。これにより、積載量に基づく接地力に依存して著しく変化し得るブレーキ力の車軸への最適な分配、ひいては最短のブレーキ距離を保証することができる。

オプションとして、制御ユニット１２４は、電子制御ブレーキシステムに対して並列に、極車輪信号のような、ホイール回転数センサ信号１３０を読み取るように構成されている。この場合、車輪の滑りを検知することにより、制御ユニット１２４は、アンチロックブレーキシステムがするのと同じように、少なくとも車軸ごとに、最も低い摩擦係数を有する車輪の最大許容の滑りに近付くように制御する。

別の実施例によると、ＡＢＳ圧力制御弁は、電子制御ブレーキシステムの故障時に制御するために、電気的に制御ユニット１２４に接続されている。これにより、車輪ごとに滑りに近付くように制御することができ、これによりブレーキ距離を、特に摩擦比が左右異なって変動する場合でも、短縮することができる。同様に、空気処理ユニット１０２はこれにより、操作される車軸の片側の制動によりステアリングブレーキを実施する可能性を提供する。

１つの実施例によると、供給弁１１２は、少なくとも２つの電磁弁を有した電磁弁ユニット１３２を有しており、この電磁弁ユニットは付加的に空気処理ユニット１０２内に組み込まれていて、制御空気をリレー弁１３４によって、セレクトハイ弁（高圧選択弁）を介して空気量を増大するように、ＡＢＳ圧力制御弁の手前の管路分岐内に供給するように形成されている。実施例により、リレー弁１３４は空気処理ユニット１０２内へ組み込まれているか、または空気処理ユニット１０２の外側に配置されている。

アンチロックブレーキシステムの場合は、空気処理ユニット１０２のこのような拡張により、空気処理ユニット１０２がアンチスリップ制御中に、通常時も供給圧を、アンチスリップ制御弁を介して駆動輪に伝達することができる場合には、アンチスリップ制御弁を省略することができる（同じ機能を有する比例弁または差圧弁と等価）。

商用車の停止安全性を高めるための機能的拡張は例えば、供給弁１１２を、前車軸の制御のために双安定に形成し、これにより、電力故障後またはエンジンを切った後も、前車軸にブレーキ圧を維持することにある。これにより、後車軸が低いレベルでしか静止されない場合に、緊急状態で車両をなお静止状態に維持できる。

空気処理ユニット１０２を介して行われるブレーキ装置１００の制御は、実施例に応じて、商用車の１つまたは複数の車軸で実現されている。この場合、後車軸に、２通路圧力制御モジュールではなくて、後方に接続されたＡＢＳ圧力制御弁を備えた１通路圧力制御モジュールが配設されており、これにより電子制御ブレーキシステムの故障時に、後車軸でも空気処理ユニット１０２を介して左右個別のブレーキ作用を行うことができるならば有利である。

制御が、駐車ブレーキシリンダを備えた商用車の車軸に対して拡張されている場合、後車軸のここに示したブレーキ制御を、駐車ブレーキに基づいて省くことができる。これにより駐車ブレーキは、自律走行のための冗長化機能から切り離すことができる。

したがって図３に示した実施例は、制御流のみがセレクトハイ弁を介して導入されるとき、決定すべき内法空間と堅牢性に関して有利である。

１つの実施例が、第１の特徴と第２の特徴との間に「および／または」の接続を有している場合、これは、この実施例が１つの構成では、第１の特徴および第２の特徴を有し、別の構成では第１の特徴だけ、または第２の特徴だけを有していることを意味する。

１ 作動圧入口
２ 作動圧出口
４ 制御入口
１００ ブレーキ装置
１０２ 空気処理ユニット
１０４ コンプレッサ
１０６ フィルタカートリッジ
１０８ ケーシング
１１０ フィルタカートリッジ管路
１１２ 供給弁
１１４ 分配器ユニット
１１６ 接続管路
１１８ 制御弁接続部
１２０ 制御弁
１２２ 前輪ブレーキシリンダ
１２４ 制御ユニット
１２６ 制御信号
１２８ ホイール回転数センサ
１３０ ホイール回転数センサ信号
１３２ 電磁弁
１３４ リレー弁
１３６ 前車軸弁モジュール
１３８ フットブレーキモジュール
１４０ シャトル弁
１４２ 第１のシャトル弁入口
１４４ 第２のシャトル弁入口
１４６ シャトル弁出口
１４８ ＥＢＳ制御ユニット
１５０ 後車軸弁モジュール
１５２ 後輪ブレーキシリンダ
２００ 別の制御弁
２０２ ＡＢＳ制御ユニット
２０４ リレー弁接続部
４１０ 生成ユニット
４２０ 読み取りユニット
５００ 空気処理ユニットを作動させる方法
５１０ 生成するステップ

Claims (18)

1. 車両のブレーキ装置（１００）のための空気処理ユニット（１０２）であって、前記空気処理ユニット（１０２）は以下の特徴、すなわち、
   前記空気処理ユニット（１０２）を、ホイールブレーキシリンダ（１２２）内の作動圧を変化させるための、前記ブレーキ装置（１００）の前記ホイールブレーキシリンダ（１２２）の前記空気処理ユニット（１０２）側に接続された少なくとも１つの制御弁（１２０）に、空圧的に接続させる制御弁接続部（１１８）と、
   前記制御弁接続部（１１８）に目標圧を供給するための供給弁（１１２）と、
   前記供給弁（１１２）を制御するための制御ユニット（１２４）と、
   を有しており、
   前記空気処理ユニット（１０２）によって処理された空気を、前記ブレーキ装置（１００）の常用ブレーキのために配置された少なくとも１つのブレーキ回路に分配するための分配器ユニット（１１４）と、前記分配器ユニット（１１４）を前記制御弁接続部（１１８）に接続するための少なくとも１つの接続管路（１１６）とが設けられており、前記供給弁（１１２）は前記接続管路（１１６）内に配置されており、前記供給弁（１１２）は、第１のシャトル弁入口（１４２）と第２のシャトル弁入口（１４４）とを備えたシャトル弁（１４０）を介して常用ブレーキを操作するように構成されていて、前記第２のシャトル弁入口（１４４）に、前車軸弁モジュール（１３６）または後車軸弁モジュール（１５０）の出力制御圧を、および／またはフットブレーキモジュール（１３８）の出力制御圧を重畳させている、
   車両のブレーキ装置（１００）のための空気処理ユニット（１０２）。
2. 車両のブレーキ装置（１００）のための空気処理ユニット（１０２）であって、前記空気処理ユニット（１０２）は以下の特徴、すなわち、
   前記空気処理ユニット（１０２）を、ホイールブレーキシリンダ（１２２）内の作動圧を変化させるための、前記ブレーキ装置（１００）の前記ホイールブレーキシリンダ（１２２）の前記空気処理ユニット（１０２）側に接続された少なくとも１つの制御弁（１２０）に、空圧的に接続させる制御弁接続部（１１８）と、
   前記制御弁接続部（１１８）に目標圧を供給するための供給弁（１１２）と、
   前記供給弁（１１２）を制御するための制御ユニット（１２４）と、
   を有しており、
   前記制御ユニット（１２４）は、前記車両の電子制御ブレーキシステムの故障に応じて前記供給弁（１１２）および／または前記制御弁（１２０）を制御するように形成されている、車両のブレーキ装置（１００）のための空気処理ユニット（１０２）。
3. 前記制御ユニット（１２４）は、前記車両の少なくとも１つのホイール回転数センサ（１２８）に接続されている、または接続可能であって、前記ホイール回転数センサ（１２８）によって生成されるホイール回転数センサ信号（１３０）を利用して、前記供給弁（１１２）および／または前記制御弁（１２０）を制御するように形成されている、請求項１または２記載の空気処理ユニット（１０２）。
4. ブレーキ装置（１００）であって、以下の特徴、すなわち、
   空気処理ユニット（１０２）であって、前記空気処理ユニット（１０２）は、前記空気処理ユニット（１０２）を、ホイールブレーキシリンダ（１２２）内の作動圧を変化させるための、前記ブレーキ装置（１００）の前記ホイールブレーキシリンダ（１２２）の前記空気処理ユニット（１０２）側に接続された少なくとも１つの制御弁（１２０）に、空圧的に接続させる制御弁接続部（１１８）と、前記制御弁接続部（１１８）に目標圧を供給するための供給弁（１１２）と、前記供給弁（１１２）を制御するための制御ユニット（１２４）とを有している、空気処理ユニット（１０２）と、
   前記ホイールブレーキシリンダ（１２２）内のブレーキ圧を変化させるための、前記ブレーキ装置（１００）の前記ホイールブレーキシリンダ（１２２）の前記空気処理ユニット（１０２）側に接続された少なくとも１つの制御弁（１２０）と、
   第１のシャトル弁入口（１４２）と、第２のシャトル弁入口（１４４）と、シャトル弁出口（１４６）とを備えたシャトル弁（１４０）であって、前記第１のシャトル弁入口（１４２）は前記空気処理ユニット（１０２）の前記制御弁接続部（１１８）に接続されていて、前記第２のシャトル弁入口（１４４）は前記ブレーキ装置（１００）の常用ブレーキのために配置されたブレーキ回路に接続されており、前記シャトル弁出口（１４６）は前記制御弁（１２０）に接続されているシャトル弁（１４０）と、
   を有している、ブレーキ装置（１００）。
5. リレー弁（１３４）を備え、前記リレー弁は、作動圧入口（１）と、作動圧出口（２）と、前記作動圧入口（１）と前記作動圧出口（２）との間の貫流を、目標圧を利用して制御するための制御入口（４）とを有しており、前記空気処理ユニット（１０２）は、前記ブレーキ装置（１００）を作動させるための作動圧を提供するためのリレー弁接続部（２０４）を有しており、前記作動圧入口（１）は前記リレー弁接続部（２０４）に接続されていて、前記作動圧出口（２）は前記第１のシャトル弁入口（１４２）に接続されており、前記制御入口（４）は前記制御弁接続部（１１８）に接続されている、請求項４記載のブレーキ装置（１００）。
6. リレー弁（１３４）を備え、前記リレー弁は、作動圧入口（１）と、作動圧出口（２）と、前記作動圧入口（１）と前記作動圧出口（２）との間の貫流を、前記シャトル弁出口（１４６）に提供される圧力を利用して制御するための制御入口（４）とを有しており、前記空気処理ユニット（１０２）は、前記ブレーキ装置（１００）を作動させるための作動圧を提供するためのリレー弁接続部（２０４）を有しており、前記作動圧入口（１）は前記リレー弁接続部（２０４）に接続されていて、前記作動圧出口（２）は前記制御弁（１２０）に接続されており、前記制御入口（４）は前記シャトル弁出口（１４６）に接続されている、請求項４記載のブレーキ装置（１００）。
7. 車軸につきそれぞれ１つの供給弁（１１２）を前記空気処理ユニット（１０２）によって制御するように構成されている、請求項４から６までのいずれか１項記載のブレーキ装置（１００）。
8. 必要な体積流を提供するために、車軸につきそれぞれ１つのリレー弁（１３４）を制御するように構成されている、請求項４から６までのいずれか１項記載のブレーキ装置（１００）。
9. 前記供給弁（１１２）および／または前記リレー弁（１３４）は、前記空気処理ユニット（１０２）の外側にまたは内側に配置されていて、前記空気処理ユニット（１０２）によって制御可能となっている、請求項８記載のブレーキ装置（１００）。
10. 前記供給弁（１１２）のうちの少なくとも１つが、および／または前記リレー弁（１３４）のうちの少なくとも１つが、双安定状態で作動させられるように形成されている、請求項９記載のブレーキ装置（１００）。
11. 制動を段階的に行うように構成されている、請求項４から１０までのいずれか１項記載のブレーキ装置（１００）。
12. 少なくとも２つの電気的な冗長システムが、常用ブレーキを制御するために設けられている、請求項４から１１までのいずれか１項記載のブレーキ装置（１００）。
13. 前記ブレーキ装置（１００）が、運転者の意志とは無関係に、または運転者の意志に応じずに、常用ブレーキ機能を段階的に制御するように構成されている、請求項４から１２までのいずれか１項記載のブレーキ装置（１００）。
14. 前記空気処理ユニット（１０２）は、運転者アシストシステムの読み取られたセンサ情報に基づき、常用ブレーキ装置のための目標圧を算出するための制御ユニットを有している、請求項４から１３までのいずれか１項記載のブレーキ装置（１００）。
15. 前記空気処理ユニット（１０２）は、付加的に、フットブレーキモジュール（１３８）を介して運転者の制動意志に応じて前記常用ブレーキを空圧的に冗長制御するように形成されている、請求項４から１４までのいずれか１項記載のブレーキ装置（１００）。
16. 請求項１から３までのいずれか１項記載の空気処理ユニット（１０２）を作動させる方法（５００）であって、当該方法（５００）は以下のステップ、すなわち、
    前記制御弁接続部（１１８）に目標圧が供給されるべく、前記供給弁（１１２）を制御するように、制御信号（１２６）を生成するステップ（５１０）を有している、
    空気処理ユニット（１０２）を作動させる方法（５００）。
17. 請求項１６記載の方法（５００）を実施する、かつ／または制御するために作成されているコンピュータプログラム。
18. 請求項１７記載のコンピュータプログラムが記憶されている、機械読み取り可能な記憶媒体。

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