JPH02296570A

JPH02296570A - 自動車両のアンチロックブレーキ装置

Info

Publication number: JPH02296570A
Application number: JP2009478A
Authority: JP
Inventors: Dennis A Kramer; デニス　エイ．クラマー; Alan E Tousignant; アラン　イー．ツシグナント; Robert S Turner; ロバート　エス．ターナー
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1989-05-01
Filing date: 1990-01-18
Publication date: 1990-12-07
Also published as: DE69003995D1; US4917443A; AU4694689A; AU637338B2; EP0395829A1; BR9000209A; DE69003995T2; CA2005578A1; CA2005578C; EP0395829B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、自動車両に対する電子制御式アンチロックブ
レーキ装置（ＡＢＳ）に関する。

〔従来の技術〕マイクロプロセッサを用い、そのマイクロプロセッサに
より自動車両のブレーキがすでにロックしていること、
またはロック状態に近づきつつあることが決定された時
、それに応答してそれらのブレーキの解放を制御する、
電子制御式ＡＢＳ装置は公知である。このような決定が
なされた時、制御装置からの信号は、通常、電磁形ブレ
ーキ解放装置、例えばブレーキ装置内のソレノイドによ
シ制御される弁を作動せしめる。

車輪のロック状態を決定するためには、一般に実際の車
輪の速度または減速度の測定と、その実際の車輪の速度
または減速度がそれぞれ初期の車輪ロック状態を示す所
定の車輪速度または減速度限度よシ小であるか、大であ
るかの決定と、が必要である。また、その決定を、実際
のＧ力の測定と、車輪速度から得られたＧ力曲線との比
較とに基づいて行なうことも可能である。

このような装置は、全て、制御装置の誤動作から起こる
偽決定と、電磁ブレーキ解放装置の誤動作とを共通の問
題としてもっている。もちろん、ＡＢＳが適正に機能し
ないと、車輪がロックされている時にブレーキの解放に
支障を生じたシ、あるいは、ブレーキをかける必要があ
る時に、意図しないブレーキ解放が行なわれたシするこ
とによって、悲惨な結果を生じる可能性がある。

そのため、これまでに、主制御装置に対してフェールセ
ーフ回路を備え、ブレーキ解放装置から制御装置に制御
装置がブレーキ解放装置ｉｔを監視しうるようにするた
めの帰還を行なうことが提案された。この提案は、１つ
の誤動作からも生命の危険が生じうるという事実に対し
ては、十分でないことがわかっている。

代表的な「フェールセーフＪ　ＡＢＳは、Ｂｙｒｎｅ外
による特許第４，７００，３０４号に示されている。

Ｂｙｒｎｅ外の特許には、電磁ブレーキ解放装置の駆動
回路と直列のヒユーズを含むアナログフェールセーフ回
路が用いられている。ヒユーズが溶断した時、ブレーキ
解放装置は動作を阻止する。

中央ＡＢ８制御装置、は１，７エールセーブ装置を不働
化してヒユーズを飛ばさせないようにする周期的パルス
全７エールセーフ回路へ送シ出すマイクロプロセッサで
ある。Ｂｙｒｎｅ　外のフェールセーフ回路は、このマ
イクロプロセッサと無関係に動作することはできず、マ
イクロプロセッサの本来の出力である周期的パルスに完
全に依存する。もし、所定時間の間、パルスを受けなけ
れば、ヒユーズは自動的に飛ぶが、パルスを受けている
限シフエールセーフ装置は不働化されている。

Ｂｙｒｎｅ外の特許に示されている形式のアナログ装置
は、例えばブレーキ解放装置の帰還信号を誤って読取る
などのマイクロプロセッサの内部的誤りの影響を受ける
とともに、応答時間が許容しえないほど遅いという欠点
をも有する。

誤動作を検出するための別個のマイクロプロセッサを用
いている装置の例は、ＭａＬｇｕｄａによる特許第４，
７０９，３４１号に開示されている。Ｍａｂａｕｄａの
特許には、自動車両のそれぞれの車輪に対するＡＢＳ制
御装置として動作するほかに、相互に監視を行なう同じ
マイクロプロセッサが用いられている。経済上の観点か
ら、このような装置は別個の制御装置が必要とされる場
合にのみ適しておシ、かつＭａ　ｂ　Ｂ　ｕｄａＯ時許
の同じマイクロプロセッサは構造および機能を同じくし
ているために、これら全てのマイクロプロセッサに対し
て正確に同じ影響を及ぼすラジオ周波妨害や電源変動な
どに起因する系統的誤差の影響を受けるという欠点をも
有する。

〔発明の目的と要約〕

本発明の目的は、主制御装置から独立したフェールセー
フマイクロプロセッサヲ含むＡＢＳフェールセーフ制御
装置を備えることによシ、従来技術の欠点を克服するこ
とである。本発明の７二−ルセー７マイクロ！−セッサ
は、主制御装置の誤動作が検出された時にも、またブレ
ーキ解放装置の故障が検出された時にも、ブレーキ解放
装置を不働化しうる。

このフェールセーフマイクロプロセッサｄ、　主制御装
置からの周期的パルスを読取るようにプログラムされて
おシ、それらのパルスは主制御装置が正しく動作してい
ることを示すものであるため、ソ：ｈ、うｃＤパルスが
検出されなくなった時は、ブレーキ解放装置の動作を阻
止する。

さらに、主制御装置が正しく動作していることを示すパ
ルスが検出されている時でも、フェールセーフマイクロ
プロセッサは、ブレーキ解放装置が誤動作していること
を検出した時には、主マイクロプロセッサとは無関係に
ブレーキ解放装置を不働化する。主制御装置とフェール
セーフマイクロプロセッサとの双方が、ブレーキ解放装
置を監視しうるように、別個の帰還線路が備えられてい
る。

フェールセーフマイクロプロセッサは、多重アナログフ
ェールセーフ回路を必要とすることなく、いくつかの相
異なるブレーキ解放装置を監視しうるようにプログラム
された１ビツトマイクロプロセツサにすると有利である
。

ブレーキ解放装置の制御は、好ましくは、ブレーキ解放
装置の駆動回路内のスイッチによシ、１ビツトマイクロ
プロセツサの出力パルスに応答シて行なわれるようにし
、このマイクロプロセッサが故障した時は自動的にスイ
ッチが開放されるようにする。

１ビツトマイクロプロセツサの特に有利な実施例は、ブ
レーキ解放装置のンレノイドのオン時間を独立的に監視
するためのタイマを含み、このマイクロプロセッサは、
もしそのオン時間が所定値を超えたときは、ブレーキ解
放装置の動作停止を行ないうる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の実施例のＡＢＳフエ〜ルセ−７装置
の主要素を示す。第１図において、制御装置１は、車輪
速度センサ２から線路３に沿って供給される入力に応答
して初期の車輪ロック状態を決定するための制御回路、
すなわち制御マイクロプロセッサである。

車輪速度センサ２は、例えば自動車両の車軸（図示され
ていない）の差動歯車装置と共に回転する磁気素子４の
通過に応答して、車軸に連結された車輪または諸車輪の
連関を示す信号ｆｔ、発生する。この形式の特に有利な
センサは、Ｒｏｐｅｒによる特許第４，７２４，９３５
号に示されているが、車輪速度または車輪速度の変化を
示す信号を発生するいかなるセンナ装置でも、本発明の
実施例に関連して使用することはできる。

制御装置１は、例えばＲｏｐｅｒの上述の特許に示され
ている形式のマイクロプロセッサであればよく、これは
、車輪速度センナからの入力により、適切な減速度基準
曲線を選択することによって動作する。実際の車輪速度
曲線が、選択された基準曲線と交差すると、初期の車輪
ロック状態であることが示され、制御装置はその後発生
する信号によってブレーキ圧力を減少せしめ、それによ
ってブレーキを解放する。

しかし、実施例の主制御装［１を、上述の特定の制御装
置に限定する必要はない。初期の車輪ロック状態の決定
の詳細は、本発明の一部をなすものではないからである
。実施例の）ニールセーフ装置は、さまざまな主ＡＢＳ
制御装置に対し、広く適用されうる。

初期の車輪ロック状態であることが決定されると、主制
御装置１は、信号を線路９に沿ってブレーキ解放駆動回
路７へ供給し、この信号は駆動回路７をしてソレノイド
８を作動せしめ、それによって車両（図示されていない
）のブレーキ解放装置するための弁８′を開く。

車両フレームとソレノイドとの間の短絡が制御装置に対
して影響を及ぼさないように保護するために、ソレノイ
ドは、その高電圧側でスイッチオンされるようにする。

例えば、ソレノイドの一方の側は、制御装置によってオ
ン状態にされると。

１２ボルトまで上昇せしめられる。もし、この導線がフ
レームに短絡しても、回路の誤動作は起こらない。もし
、高電圧側のソレノイド導線がフレームに短絡しても、
制御装置のフェールセーフ信号によシンレノイドはオン
状態にならないので、制御装置の損傷は阻止される。

主ＡＢ８マイクロプロセッサ１が適正に動作しつつある
時は、それは周期的信号を状態線路１３ニ沿ってフェー
ルセーフマイクロプロセッサ５に供給する。この周期的
信号は、主制御ループのサイクル毎に１回自動的に発生
せしめられるパルスの形式を有するか、わるいはそれは
、例えば内部的なマイクロプロセッサ診断ルーチンに応
答して発生せしめられる。

フェールセーフマイクロプロセッサ５ハ、例、ｔば、主
マイクロプロセッサとは形式を異にする１ビツトマイク
ロプロセツサである。これによって、主マイクロプロセ
ッサおよびフェールセーフマイクロプロセッサの双方に
おける系統的誤差発生の可能性が小さくなる。

フェールセーフマイクロプロセッサ５ｄ、ａｔ号を線路
１５に沿い、交流結合積分器１７を経て出力し、この信
号は、フェールセーフマイクロプロセッサによって誤動
作が検出されない時は、ブレーキ駆動装置可働化スイッ
チ６を可働化する。この交流結合部は、中ヤパシタＣ工
およびＣ２、および抵抗Ｒ１ｔ−含み、従って線路１５
上のパルス出力を積分する働きを有し、この出力は次に
スイッチ６によυレベル検出されうるようになる。

所定の長さの時間内に状態線路１３に沿って周期的信号
を受信できなかった場合、それはフェールセーフマイク
ロプロセッサ５によって、マイクロプロセッサ１の誤動
作として解釈され、従ってフェールセーフマイクロプロ
セッサハ、ブレーキ駆動装ｆｔｏＴ働化スイッチ６の可
働化を中止し、それによってブレーキ解放装置の動作を
停止せしめる。

主制御装置の正常性を示す信号を伝送し、また駆動装置
可働化スイッチ回路６を制御するだめの独立的に発生せ
しめられたフェールセーフ信号を伝送するための線路１
３および１５のほかに、主マイクロゾロセッサおよびフ
ェールセーフマイクロプロセッサに、駆動装置可働化ス
イッチ回路６およびブレーキ解放駆動回路７の動作に関
する帰還を供給するための線路１１．１２および１０も
備えられている。

帰還線路１１および１２は、それぞれ、主制御装置１と
ブレーキ解放駆動回路７との間および主マイクロプロセ
ッサ１と駆動装置可働化スイッチ回路６との間に接続さ
れている。帰還線路１０は、フェールセーフマイクロプ
ロセッサ５の論理入力とブレーキ解放駆動回路７との間
に接続さ几ている。さらに、主制御装置１およびフェー
ルセーフマイクロプロセッサ５の双方は、例えば、トラ
ックのそ１ぞれの車軸に対する追加のブレーキ解放ソレ
ノイド駆動回路を監視することもできる。

第２図および第６図において、１ビツトマイクロプロセ
ツサは２つの主要監視機能を行なう。第１の機能は、参
照番号１０００　によって示されておシ、上述の主制御
装置の監視機能である。機能段階１００１に示されてい
るように、もし主マイクロプロセッサによる状態線路１
３のトグル動作カナくなレバ、フェールセーフマイクロ
プロセッサが駆動回路可働化スイッチ回路を不働化する
。

フェールセーフマイクロプロセッサ５の第２機能は、全
体的に参照番号１００２で示されておシ、ブレーキ解放
駆動回路のオン時間出力を監視するものである。

フェールセーフマイクロプロセッサは、所定の時間間隔
、例えば２００　ｍＢの間、第６図に示されているオン
時間アルゴリズムの段階１００４および１００５に示さ
れているよりに、ブレーキ解放駆動回路の出力のオン時
間を監視する。もしブレーキ解放駆動回路の出力に接続
されているソレノイドが所定時間間隔の後においても依
然としてオン状態にあれば、フェールセーフマイクロプ
ロセッサは、駆動装置可働化スイッチ回路を不働化して
、ブレーキ解放装置を不働化する。

実施例の１ビツトマイクロプロセツサは、２００ｍＢの
タイマを使用しているが、その理由は、自動車両が低速
度のとき、適切な条件下では、マイクロプロセッサアル
ゴリズムは長いオン時間を必要とせず、従って２００　
ｍａより長いソレノイドのオン時間は誤動作を示すこと
になシ、不必要に長く、かつ恐らくは危険なブレーキ解
放を与えることになるからである。

しかし、ある環境下、特に高速度の場合においては、も
つと長いオン時間が必要になる。これは、２００　ｍｓ
の７エールセーフ能力を維持しつつ、ブレーキ解放ンレ
ノイドを短時間の間だけパルスオフ、すなわちターンオ
フし、２ｏｏｍｓ間隔タイマ全リセットすることによっ
て極めて簡単に実現される。高速度における滑夛やすい
道路条件下においては、主マイクロプロセッサは６秒と
いうような長いブレーキ解放を要するようにプログラム
され、その場合にはソレノイドは、例えば６０ｍＢ毎に
２００　ｍ１１間隔タイマ紫リセットするために瞬間的
にパルスオフされる。このような瞬間的なパルス作用は
、ソレノイドのブレーキ解放動作に影響を与えない。

このように、実施例の７エールセーフ制御装置は、独立
的に検出される主マイクロプロセッサの故障およびソレ
ノイドの誤動作の双方に応答して、ブレーキ動作に影ｗ
を及ぼしうる誤動作があった時は、アンチロックブレー
キ装置のブレーキ解放機能の動作停止を行なう。

本発明は、以上に説明した特定実施例の細部によって限
定されるものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲
によってのみ限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概略図、および第２図および
Ｗ、６図は実施例のフェールセーフマイクロプロセッサ
の動作図である。符号の説明１・・・主ＡＢＳマイクロプロセッサ、２・・・車輪速
度センナ、４・・・磁気素子、５・・・フェールセーフ
マイクロプロセッサ、６・・・ブレーキ駆動装置可働化
スイッチ回路、７・・・ブレーキ解放駆動回路、８・・
・ソレノイド、８′・・・弁、９．１１．１３・・・線
路、Ｂ・・・ブレーキＦＩＧ、１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自動車両のアンチロツクブレーキ装置であつて、
該装置が、該車両の車輪の速度を示す回転速度を有する
部材の回転速度を検出する装置と、該回転速度を示す車
輪速度信号を発生する装置と、該車輪速度信号に基づき
初期の車輪ロック状態を決定する装置および該初期車輪
ロック状態が決定された時ブレーキ解放信号を発生する
装置を有する主制御回路と、該ブレーキ力解放信号に応
答してブレーキを解放する装置と、を含み、前記アンチ
ロツクブレーキ装置が、主マイクロプロセッサと、異なる形式のフエールセーフマイクロプロセッサと、前記ブレーキ解放装置が前記ブレーキ力解放信号に応答
して前記ブレーキを解放したか否かを前記主マイクロプ
ロセッサが監視するように、該主マイクロプロセッサを
前記ブレーキ解放装置に接続する装置と、前記フエールセーフマイクロプロセッサが前記主マイク
ロプロセッサを監視するように、該フエールセーフマイ
クロプロセツサと該主マイクロプロセッサとを電気的に
接続する装置と、を含み、前記ブレーキ解放装置が不適
切な動作をしていることが決定された時、または前記主
マイクロプロセッサが不適切な動作をしていることが決
定された時に、前記ブレーキ解放装置による前記ブレー
キの解放を阻止する装置を前記フエールセーフマイクロ
プロセツサが含んでおり、該フエールセーフマイクロプロセツサが前記主マイクロ
プロセッサとは無関係に前記ブレーキ解放装置を不働化
しうるようになつている、ことを特徴とする自動車両のアンチロツクブレーキ装置
。
（２）請求項１において、前記フエールセーフマイクロ
プロセッサが、前記ブレーキ解放装置のオン時間を監視
するタイマを含み、かつ該オン時間が所定のオン時間限
度を超えた時前記ブレーキの解放を阻止する装置を含む
、自動車両のアンチロツクブレーキ装置。
（３）請求項２において、前記ブレーキ解放装置のオン
時間が前記所定のオン時間限度を超えることを前記主マ
イクロプロセッサが要求した時、前記タイマを瞬間的に
ターンオフすることにより該タイマをリセットする装置
を、前記フエールセーフマイクロプロセツサが含む、自
動車両のアンチロックブレーキ装置。
（４）請求項１において、前記ブレーキ解放装置が、ソ
レノイドによつて制御され、かつ該ソレノイドが作動し
た時、前記ブレーキを解放するように構成された弁を含
む、自動車両のアンチロツクブレーキ装置。