(57)【要約】  少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）であって、それぞれのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）の車輪ブレーキ（１、２、３、４）の操作制御用のブレーキ圧力（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐＰＢ）を予め設定するために、少なくとも二つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）の内の少なくとも１つに電気及び空気圧制御可能な制御バルブ（１１、１３）が割り当てられている、少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）と、自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）又は運転者により予め設定される操作（ｄｓ）に依存して、操作装置（２４ａ）によって、それぞれの制御バルブ（１１、１３）を電気式に制御するように構成されている、第１の制御装置（１１０）と、を有している、電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。本発明によれば、さらに、制御バルブ（１１、１３）に割り当てられた少なくとも１つのバイパス・バルブ（２１、２３）が備えられ、これが、割り当てられた制御バルブ（１１、１３）を空気圧（ｐＡ、ｐＢ）により制御するように構成されており、その際に、空気圧による制御（ｐＡ、ｐＢ）は、自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、又は運転者により予め設定されている操作（ｄｓ）に依存して実行される。
2019514770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）と第１の制御装置（１１０）と第２の制御装置（１２０）とを有する電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）であって、
それぞれの前記ブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）の車輪ブレーキ（１、２、３、４）を制御するために複数のブレーキ圧力（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐＰＢ）を予め設定するように、電気式に且つ空気圧式に制御可能な制御バルブ（１１、１３）が、前記少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）のうちの少なくとも１つのブレーキ系統に割り当てられていて、電気式に制御可能なパーキングブレーキ・バルブ（２５）が、前記少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）のうちのその他の１つのブレーキ系統に割り当てられていて、
自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）又は運転者によって予め設定されている操作装置（２４ａ、２４ｂ）による操作（ｄｓ）に依存して、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）を電気制御するように、前記第１の制御装置（１１０）は構成されていて、
電子・空気圧式に制御される冗長性を構成するため、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気制御が妨害されているときに、前記自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、前記パーキングブレーキ・バルブ（２５）を電気制御するように、前記第２の制御装置（１２０）は構成されている当該電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）において、
制御バルブ（１１、１３）に割り当てられた少なくとも１つのバイパス・バルブ（２１、２３）がさらに設けられていて、当該割り当てられた制御バルブ（１１、１３）を空気圧（ｐＡ、ｐＢ）によって制御するように、当該バイパス・バルブ（２１、２３）は構成されていて、
前記電子・空気圧方式に制御される冗長性を拡張するため、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気制御が妨害されているときに、前記自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、又は前記運転者によって予め設定されている前記操作装置（２４ａ、２４ｂ）の操作（ｄｓ）に依存して、前記空気圧（ｐＡ、ｐＢ）による制御が実行されることを特徴とする電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項２】
前記バイパス・バルブ（２１、２３）に割り当てられた前記制御バルブ（１１、１３）が、前記第１の制御装置（１１０）から電気制御信号（ＳＡ、ＳＢ）を受け取るための電気制御入力部（１２ｅ、１７）と、特にそれぞれ割り当てられた前記バイパス・バルブ（２１、２３）に予め設定されている制御圧力（ｐＡ、ｐＢ）を受け取るための空気圧制御入力部（１２ｆ、１４）とを有し、
前記電気制御信号（ＳＡ、ＳＢ）に依存して、又は特にそれぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気制御が妨害されているときは、割り当てられた前記バイパス・バルブ（２１、２３）によって予め設定されている前記制御圧力（ｐＡ、ｐＢ）に依存して、それぞれの前記ブレーキ系統（Ａ、Ｂ）の前記車輪ブレーキ（１、２、３、４）に対する前記ブレーキ圧力（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４）が、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）によって制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項３】
前記操作装置は、エアブレーキ・バルブ（２４）として構成されていて、運転者による前記ブレーキ・バルブ（２４ａ）の操作を通じて予め設定されている操作ストローク（ｄｓ）に依存して、ブレーキ・バルブ制御圧力（ｐＡ１、ｐＢ１）を前記バイパス・バルブ（２１、２３）に伝送し、第１の操作信号（Ｓ１Ａ）を前記第１の制御装置（１１０）に伝送するように、前記エアブレーキ・バルブ（２４）は構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項４】
前記ブレーキ・バルブ制御圧力（ｐＡ１、ｐＢ１）、又は前記第２の制御装置（１２０）によって提供された、前記車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）を伝送するバイパス信号（Ｓ４）を前記バイパス・バルブ（２１、２３）に伝送するために、前記ブレーキ・バルブ（２４ａ）が、圧縮空気ライン（２２ａ、２２ｂ）を通じてそれぞれの前記制御バルブ（１１、１３）に割り当てられた前記バイパス・バルブ（２１、２３）に空気圧式に接続されていて、前記第２の制御装置（１２）が、バイパス信号ライン（２６）を通じてそれぞれの前記制御バルブ（１１、１３）に割り当てられた前記バイパス・バルブ（２１、２３）に電気式に接続されていて、
前記パイパス・バルブ（２１、２３）は、前記バイパス信号（Ｓ４）によって伝送される前記車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存するバイパス制御圧力（ｐＣ）を生成するように構成されていて、
２つの前記制御圧力（ｐＡ１、ｐＢ１、ｐＣ）のうちのどちらの制御圧力がより高いかに応じて、前記ブレーキ・バルブ制御圧力（ｐＡ１、ｐＢ１）又は前記バイパス制御圧力（ｐＣ）に相当する制御圧力（ｐＡ、ｐＢ）が、前記バイパス・バルブ（２１、２３）によって、それぞれ割り当てられた前記制御バルブ（１１、１３）に対して制御可能であることを特徴とする請求項３に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項５】
少なくとも１つの前記バイパス・バルブ（２１、２３）は、前記２つの制御圧力（ｐＡ１、ｐＢ１、ｐＣ）のうちのより高い制御圧力を選択するためにセレクトハイ・バルブ（２１ｊ）を有することを特徴とする請求項４に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項６】
前記バイパス・バルブ（２１、２３）は、前記ブレーキ・バルブ（２４ａ）内に組み込まれていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項７】
前記バイパス・バルブ（２１、２３）は、それぞれの前記ブレーキ系統（Ａ、Ｂ）のそれぞれ割り当てられた前記制御バルブ（１１、１３）内に組み込まれていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項８】
前記操作装置は、電気式の操作装置（２４ｂ）として構成されていて、この電気式の操作装置（２４ｂ）は、例えば前記運転者による操作ストローク（ｄｓ）を通じて予め設定されている前記運転者による操作に依存して、第１の電気操作信号（Ｓ１Ａ）と第２の電気操作信号（Ｓ１Ｂ）とを生成するように構成されていて、
前記第１の操作信号（Ｓ１Ａ）は、前記第１の制御装置（１１０）に伝送可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項９】
前記第２の操作信号（Ｓ１Ｂ）を前記第２の制御装置（１２０）に電気式に伝送するため、前記電気式の操作装置（２４ｂ）が、前記第２の制御装置（１２０）に接続されていて、
前記第２の制御装置（１２０）は、前記第２の作動信号（Ｓ１Ｂ）によって伝送される前記運転者の前記操作（ｄｓ）を運転者減速度（ｚＦａｈｒ）に換算するように構成されていて、
どちらの減速度（ｚＳｏｌｌ、ｚＦａｈｒ）がより大きいかに応じて、前記第２の制御装置（１２０）によって提供された前記車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）又は前記運転者減速度（ｚＦａｈｒ）を前記バイパス・バルブ（２１、２３）に電気式に伝送するため、前記第２の制御装置（１２０）が、バイパス信号ライン（２６）通じてそれぞれの前記制御バルブ（１１、１３）に割り当てられた前記バイパス・バルブ（２１、２３）に電気式に接続されていて、
前記バイパス・バルブ（２１、２３）が、バイパス制御圧力（ｐＣ）を生成するように構成されていて、このバイパス制御圧力（ｐＣ）は、前記パイパス信号（Ｓ４）によって伝送される前記車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）又は前記運転者減速度（ｚＦａｈｒ）に依存し、このバイパス制御圧力（ｐＣ）は、制御圧力（ｐＡ、ｐＢ）として前記バイパス・バルブ（２１、２３）からそれぞれ割り当てられた前記制御バルブ（１１、１３）に対して制御可能であることを特徴とする請求項８に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項１０】
前記ブレーキシステム（１００）は、三系統ブレーキシステム（１００）として構成されていて、
それぞれ１つの制御バルブ（１１、１３）が、第１のブレーキ系統（Ａ）及び第２のブレーキ系統（Ｂ）に割り当てられていて、前記パーキングブレーキ・バルブ（２５）が、第３のブレーキ系統（Ｃ）に割り当てられていて、
前記第１のブレーキ系統（Ａ）が、特に前車軸（ＶＡ）の車輪ブレーキ（１、２）を制御し、前記第２及び前記第３のブレーキ系統（Ｂ、Ｃ）が、駆動される後車軸（ＨＡ）の車輪ブレーキ（３、４）を制御し、バイパス・バルブ（２１）が、前記第１のブレーキ系統（Ａ）に割り当てられた前記制御バルブ（１１）だけに割り当てられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記制御バルブ（１１、１３）は、リレー・バルブ（１１、１３）として又はアクスル・モジュレータ（１１）として構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項１２】
自動的に予め設定されている前記車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）は、第３の制御装置（１４０）によって予め設定可能であり、
前記第３の制御装置（１４０）は、前記車両（２００）を自動制御するように構成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項１３】
前記第２の制御装置（１２０）は、さらにパーキングブレーキ機能（３０）によって制御可能であり、
前記パーキングブレーキ機能（３０）は、特に前記車両（２００）が停止状態中に起動可能であり、起動時に、前記車両（２００）を駐車位置に保持するため、パーキングブレーキ・バルブ制御圧力（ｐＰＢ）が、前記車両（２００）の前記パーキングブレーキ・バルブに割り当てられたブレーキ系統（Ｃ）、特に後車軸（ＨＡ）を制動する第３のブレーキ系統（Ｃ）の車輪ブレーキ（３、４）に対して制御可能であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項１４】
トレーラ制御圧力（ｐＴ）によって制御可能であるトレーラ制御バルブ（１９）がさらに設けられていて、
トレーラのための電気・空気圧式の冗長性を構成するため、ブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）に供給され、前記バイパス・バルブ（２１）から出力される制御バルブ制御圧力（ｐＡ）が、トレーラ制御圧力（ｐＴ）として前記トレーラ制御バルブ（１９）に対して制御可能であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項１５】
複数の前記制御装置（１１０、１２０）を電気的に分離するため、前記第１の制御装置（１１０）から独立した第２のエネルギ供給部（４１Ｂ）が、前記第２の制御装置（１２０）に割り当てられていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のエアブレーキシステム（１００）を電子制御するための方法において、
当該方法は、以下の、
−故障又は不具合が、少なくとも１つの前記ブレーキ系統（Ａ、Ｂ）の制御バルブ（１１、１３）の電子制御部に存在するか否か、特に前記第１の制御装置（１１０）の不具合が存在するか否かを認識するステップと、
−それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気式の制御が妨害されているときに、パーキングブレーキ・バルブ（２５）及び少なくとも１つのバイパス・バルブ（２１、２３）を第２の制御装置（１２０）によって制御し、このときに、前記パーキングブレーキ・バルブ（２５）が、パーキングブレーキ・バルブ制御圧力（ｐＰＢ）を第３のブレーキ系統（Ｃ）に出力し、自動的に要求された車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、又は運転者によって予め設定されている操作装置（２４ａ、２４ｂ）の操作（ｄｓ）に依存して、少なくとも１つの別のブレーキ系統（Ａ、Ｂ）内の少なくとも１つの前記制御バルブ（１１、１３）が、前記少なくとも１つのバイパス・バルブ（２１、２３）によって空気圧式に制御される（ｐＡ、ｐＢ）当該方法。
【請求項１７】
特に請求項１６に記載の方法を実行するために適した請求項１〜１５のいずれか１項に記載の電子制御式のエアブレーキシステム（１００）を有する車両（２００）、特に商用車（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用車の、特に自動化運転が可能な商用車の、電子制御可能なブレーキシステム、及びエアブレーキシステムを電子制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に電子式常用ブレーキシステム（ＥＢＳ又はＡＢＳ）として構成されたエアブレーキシステムを備えた車両、特に商用車の内部では、ブレーキ圧力を制御して送出するために、１つの制御装置（ＥＣＵ）によって、制御バルブ、例えばリレー・バルブ又はアクスル・モジュレータの動作制御が電子方式により行われてもよく、この場合、要求される車両目標減速度に依存して、これらの制御バルブによってブレーキシステムの常用ブレーキのブレーキシリンダに、空気圧方式によりブレーキ圧力が転送されるようになっている。この電子方式により制御され送出されるエアブレーキ圧力が、運転者による１つのブレーキペダルを介しての、１つのブレーキ力コントローラ又は制動値発生器の作動に依存したブレーキ圧力の制御送出によりオーバーライドされていることによって、自動化運転される車両内の運転者は、非常時には自分自身で尚も非常制動をかけることができる、及び／又は電子方式により制御され送出されるブレーキ圧力をオーバーライド制御することができるようになっている。
【０００３】
エアブレーキシステムを備えた、公知である車両、特に自動化運転される商用車のこれまでの解決策では、制御バルブの電子方式による動作制御に故障が生じた際に、電子制御が可能なバックアップレベルが存在しない点が短所となっている。従来型のブレーキシステムでは、空気圧方式によるバックアップレベルが機能するのは、運転者もブレーキペダルを操作する場合だけに限られている。車両内のもう１つの二次的なブレーキシステム、例えばパーキングブレーキシステムも同様に、それがアクティブとなるのは、運転者がそれを介して車両にブレーキをかけようとしてパーキングブレーキを操作する場合だけに限られている。しかしこれは、自動化運転される車両においては、特に運転者が車両内にいない、若しくは運転席に座っていない、又は、運転者がぼんやりしている、若しくは他の事に携わっている場合は、そうとはならないのが通例である。
【０００４】
特許文献１には、制御バルブとしての１つのリレー・バルブと、電子制御される１つのプロポーショニングバルブと、１つのエアブレーキ力コントローラとを有する後車軸用のブレーキ制御が示される。プロポーショニングバルブとブレーキ力コントローラは、空気圧制御入力を介してリレー・バルブにつなげられており、リレー・バルブの制御入力に特定の制御圧を伝達する。リレー・バルブはリレー・バルブで、両方の制御圧の内、高い方を、比例方式でブレーキ圧力として後車軸の常用ブレーキのブレーキシリンダに制御して送出するようになっている。更に、その位置が運転者によるブレーキペダル操作に依存している１つのブレーキ・バルブが備えられており、これが、リレー・バルブにより制御送出されなければならないブレーキ圧力を予め設定するようになっている。そのためにこのブレーキ・バルブからは、ブレーキ・バルブ制御圧が、空気圧方式によってブレーキ力コントローラに伝達されるのと同時に、開ループ制御エレクトロニクスを介して、電気的に制御信号を介して、プロポーショニングバルブに伝達され、この場合それらが対応した制御圧をリレー・バルブに向けて制御送出するが、その際には、作動が規定通りの方式で行われる場合には、ブレーキ力コントローラの制御圧の方が、電子制御されるプロポーショニングバルブの制御圧よりも若干低目に予め設定されるようになっている。それにより、電子方式に故障が生じた場合には、バックアップレベルが構成されることになる、というのも、電子制御されるプロポーショニングバルブが故障する、又はこれに障害が生じている場合は、ブレーキ力コントローラにより予め設定される制御圧が自動的に高くなり、それによりリレー・バルブはブレーキ圧力を制御送出するためにこれを使用するからである。
【０００５】
特許文献２には、車輪の空転を阻止するための配列が記載される。ここでは配列が起動されると、１つのソレノイドが開き、それにより１つの蓄圧器から作動圧が解放されることによって、作動圧を１つの切換え弁を介して後輪のところの電磁コントロールバルブに制御送出できるようになっている。この際、ソレノイドの動作制御が、１つの比較装置によって、発進時に後輪が空転した場合には、電磁コントロールバルブを介して後輪にブレーキがかかり、それにより後輪の速度が前輪の速度に対して適合化されるように、行われる。それと同時に制動工程が開始される場合は、ブレーキ圧力が尚もブレーキ・バルブだけから電磁コントロールバルブに向けて導かれ、それを介して車輪の制動が行われるように、切換え弁が切り換えられるようになっている。
【０００６】
特許文献３には、リレー・バルブの空気圧方式による意図せざる起動を検出する方法が示され、そこではリレー・バルブが常用ブレーキの作動用に予定されており、ブレーキ・バルブの要求項目にも、また自動ブレーキのための開ループ制御又は閉ループ制御の要求項目にも、応えるようになっている。
【０００７】
特許文献４及び特許文献５には、ブレーキペダルに追加して、１つの電子制御装置によってもブレーキ・バルブを作動できるようにした方法が示される。それによれば、企図されているのは、その常用ブレーキの動作制御が、ブレーキ・バルブによって、また追加のリレー・バルブを介して行われるようになっている、電子ブレーキシステムである。ブレーキ要求は、１つにはブレーキペダルを介するか、そうでなければそれとは関係なく、ブレーキペダルとブレーキ・バルブとの間に配置されている１つのブレーキ・バルブ・アクチュエータを介して、ブレーキ・バルブに対して予め設定できるようになっている。このブレーキ・バルブ・アクチュエータの制御は、電子制御装置により、車両を減速するために制御信号が存在する時には、コントロール圧が、例えばエアバルブとして実施されているブレーキ・バルブ・アクチュエータに制御送出され、それによりブレーキ・バルブが作動されるように、行われるようになっている。
【０００８】
特許文献６には、特許文献４又は特許文献５のための、可能性のある１つのブレーキ・バルブ・アクチュエータが示され、これは、ブレーキペダルとブレーキ・バルブとの間に配置され、空気圧方式によるアクチュエータとして１つのピストンを備えて実施されている。電子制御装置のコントロール圧が存在する時には、この空気圧方式によるアクチュエータが、ブレーキペダルの位置に関係なく、ブレーキ・バルブのピストンロッドをその作動位置に保持するようになっており、それにより例えば車両の停止状態におけるプレトリップ機能性を構成できるようにしている。
【０００９】
特許文献７には、車両の圧縮空気ブレーキ装置用の圧力コントロールモジュールが示される。ここでは１つの切換え弁を介して、常用ブレーキを制御する１つのリレー・バルブの動作制御が行われ、その際にはこの動作制御を、１つのＡＢＳ制御装置によりスリップ・ケースに依存して行うことが企図されている。更に、もう１つの切換え弁を上流側に直列に接続することによって、そのような配列をトラクションコントロールシステムに導入することが企図されており、この切換え弁は、トラクション・スリップ・ケースの存在に応じて、切換え弁の圧縮空気ポートを１つの蓄圧器に接続することによって、常用ブレーキにかかる圧力を、リレー・バルブを介しても上昇できるようにしている。
【００１０】
特許文献８には、１つのブレーキ・バルブ又は１つのブレーキペダル・装置を介してブレーキ要求が予め設定されるようになっている、ブレーキ装置が示される。このブレーキ要求は、１つの制御装置において電気信号に変換され、この電気信号を用いて１つの制御バルブの動作制御が行われ、そこからブレーキ圧力が常用ブレーキに制御送出される。エレクトロニクスが失陥すると、冗長ケースにおいて、この制御バルブの動作制御が、常用ブレーキ・バルブにより圧縮空気ラインを介して空気圧方式で行われ、それを介してブレーキ圧力が常用ブレーキに制御送出されるようになっている。この制御バルブは、この際複数のソレノイド及び１つのリレー・バルブを有している。これらのソレノイドは、それぞれのソレノイドに通電することによって、リレー・バルブから制御送出された常用ブレーキにかかるブレーキ圧力を、所望される機能に応じて制御圧を介して増大、保持、又は減少できるようになっている。
【００１１】
特許文献９には、コーナリングを支援するためのブレーキシステムが記載され、そこでは電子制御される１つのマルチウェイ・バルブを用いて、ブレーキ圧力がブレーキシステムの常用ブレーキに向けて制御送出され、そこでは、制動値発生器である第１のブレーキ・バルブからブレーキ要求が何も出されていない場合にも、ブレーキ圧力が制御送出されるようになっている。この際にはマルチウェイ・バルブと第１のブレーキ・バルブが、１つの切換え弁を介して１つのリレー・バルブへと切り換えられた状態にあり、ブレーキ圧力はこのリレー・バルブから常用ブレーキに制御送出される。この際には切換え弁により、第１のブレーキ・バルブ又は切換え弁の両方の圧力の内、高い方だけがリレー・バルブに与えられることによって、マルチウェイ・バルブの電気的要求を、第１のブレーキ・バルブによってオーバーライド制御することができる。
【００１２】
特許文献１０には、例えばブレーキペダル操作に依存してブレーキ要求を電気的に出力するための１つの制動値発生器を有する１つの常用ブレーキ・装置が備えられた、エアブレーキシステムが記載される。更に、特に後車軸の車輪ブレーキを作動させることができる１つのパーキングブレーキ・装置が備えられている。この常用ブレーキ・装置の制動値発生器は、データラインを介してパーキングブレーキ・装置に接続されており、このため常用ブレーキ・装置に電気的不具合が生じたケースにおいては、運転者により要求されるブレーキングを、後車軸のところのパーキングブレーキ・装置を介しても、行うことができるようになっている。それにより冗長性が構成される。この際、冗長ケースにおいては後車軸のところのパーキングブレーキだけにより車両が制動されるために、ブレーキ力の配分が不利となる上に、ブレーキ効果が限られている点が短所となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】ＤＥ１９７５０３９２Ａ１
【特許文献２】ＤＥ２８１８８１３Ｃ３
【特許文献３】ＤＥ１０２０１４０１３８８２
【特許文献４】米国特許第７５２０５７２Ｂ２号
【特許文献５】ＥＰ１７３０００６Ｂ１
【特許文献６】米国特許第６６５９２４４Ｂ２号
【特許文献７】ＥＰ１５３０５２９Ｂ１
【特許文献８】ＤＥ１０２０１００５０５７８Ａ１
【特許文献９】ＤＥ１０２０１３０１５９４９Ａ１
【特許文献１０】ＤＥ１０２０１４００６６１５Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、特に自動化運転が可能な車両において、確実且つ高信頼度の冗長ブレーキングを僅かな工数で保証する、エアブレーキシステム用の電子方式によって閉ループ制御される動作制御、及びエアブレーキシステムの電子方式による閉ループ制御方法を提供することにある。
【００１５】
この課題は、請求項１に記載の：
少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）と第１の制御装置（１１０）と第２の制御装置（１２０）とを有する電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）であって、
それぞれの前記ブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）の車輪ブレーキ（１、２、３、４）を制御するために複数のブレーキ圧力（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐＰＢ）を予め設定するように、電気式に且つ空気圧式に制御可能な制御バルブ（１１、１３）が、前記少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）のうちの少なくとも１つのブレーキ系統に割り当てられていて、電気式に制御可能なパーキングブレーキ・バルブ（２５）が、前記少なくとも２つのブレーキ系統（Ａ、Ｂ、Ｃ）のうちのその他の１つのブレーキ系統に割り当てられていて、
自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）又は運転者によって予め設定されている操作（ｄｓ）に依存して、操作装置（２４ａ、２４ｂ）によって、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）を電気制御するように、前記第１の制御装置（１１０）は構成されていて、
電子・空気圧式に制御される冗長性を構成するため、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気制御が妨害されているときに、前記自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、前記パーキングブレーキ・バルブ（２５）を電気制御するように、前記第２の制御装置（１２０）は構成されている当該電子制御可能なエアブレーキシステム（１００）において、
制御バルブ（１１、１３）に割り当てられた少なくとも１つのバイパス・バルブ（２１、２３）がさらに設けられていて、当該割り当てられた制御バルブ（１１、１３）を空気圧（ｐＡ、ｐＢ）によって制御するように、当該バイパス・バルブ（２１、２３）は構成されていて、
前記電子・空気圧方式に制御される冗長性を拡張するため、それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気制御が妨害されているときに、前記自動的に要求される車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、又は前記運転者によって予め設定されている前記操作装置（２４ａ、２４ｂ）の操作（ｄｓ）に依存して、前記空気圧（ｐＡ、ｐＢ）による制御が実行される電子制御可能なブレーキシステム、及び請求項１６に記載の：
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のエアブレーキシステム（１００）を電子制御するための方法において、
当該方法は、以下の、
−故障又は不具合が、少なくとも１つの前記ブレーキ系統（Ａ、Ｂ）の制御バルブ（１１、１３）の電子制御部に存在するか否か、特に前記第１の制御装置（１１０）の不具合が存在するか否かを認識するステップと、
−それぞれの前記制御バルブ（１１、１３）の電気式の制御が妨害されているときに、パーキングブレーキ・バルブ（２５）及び少なくとも１つのバイパス・バルブ（２１、２３）を第２の制御装置（１２０）によって制御し、このときに、前記パーキングブレーキ・バルブ（２５）が、パーキングブレーキ・バルブ制御圧力（ｐＰＢ）を第３のブレーキ系統（Ｃ）に出力し、自動的に要求された車両目標減速度（ｚＳｏｌｌ）に依存して、又は運転者によって予め設定されている操作装置（２４ａ、２４ｂ）の操作（ｄｓ）に依存して、少なくとも１つの別のブレーキ系統（Ａ、Ｂ）内の少なくとも１つの前記制御バルブ（１１、１３）が、前記少なくとも１つのバイパス・バルブ（２１、２３）によって空気圧式に制御される（ｐＡ、ｐＢ）当該方法によって解決される。好ましい別の実施の形態は、依存請求項に記載されている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
それによれば、本発明に従って、車両目標減速度、特にマイナス加速度を電子方式により予め設定することによって、自動化走行、特に自動化制動が可能とされる、電子制御可能なエアブレーキシステムにおいて、ブレーキ系統に対して配置される、電気によっても空気圧によっても制御可能な少なくとも１つの制御バルブの動作制御を電気的に行うようになっている第１の制御装置に補足して、特に冗長ケースにおいては、１つのパーキングブレーキ・バルブの電気的な制御及び１つのバイパス・バルブを介しての制御バルブの電気・空気圧方式による動作制御を行うことができる、第２の制御装置が備えられていることによって、電子・空気圧方式によるバックアップレベル又は冗長性を構成することが企図されている。この冗長ケースが生じるのは特に、第１の制御装置を介しての制御バルブの電気による動作制御が妨げられている場合である。
【００１７】
好適にはパーキングブレーキ・バルブの内部に組み込まれており、その制御を引き受けるようになっているこの第２の制御装置は、そのために、例えば自動化方式により要求される車両目標減速度に依存して、パーキングブレーキ信号を介して、パーキングブレーキ・バルブを電気的に制御できるようになっており、この場合パーキングブレーキ・バルブは、もう１つの独立したブレーキ系統を介して、車両車軸の車輪ブレーキを相応に空気圧方式で作動させるようになっている。この制御バルブと組み合わされているバイパス・バルブを介して、制御バルブの動作制御を空気圧方式により、運転者により操作装置の作動を通じて予め設定されるブレーキ要求、又は第２の制御装置により電気的に予め設定されるブレーキ要求、特に車両目標減速度のいずれかに依存して、空気圧方式により行うことができる。
【００１８】
それにより既に、第２の制御装置により、電子制御される１つのエアブレーキシステムを備えた、例えば自動化運転される車両、特に商用車の内部に、１つの電子・空気圧方式によるバックアップレベル又は冗長性を構成できるという利点を達成することができる。なぜならば、少なくとも１つの制御バルブ・データライン、例えば１つのＣＡＮバスを介して伝達される電気制御信号を介して、第１の制御装置により動作制御が電子方式で行われるようになっている、少なくとも１つの制御バルブの動作制御を、例えば第１の制御装置への、又は第１の制御装置からの信号伝達時の電気的な不具合、例えばＣＡＮバス内のエラーのせいで、行うことが不可能であるケースでは、第２の制御装置を介して、パーキングブレーキ・バルブと同時にバイパス・バルブの電気制御を、車両目標減速度に依存して行うことができるからである。それにより電子・空気圧方式による冗長性を、バイパス・バルブの動作制御を追加することによって、拡張することができる。
【００１９】
各制御バルブは、ここでは車両のブレーキ系統に組み合わされ、それぞれのブレーキ系統内で車輪ブレーキのところのブレーキ圧力を制御送出し、その際には車輪ブレーキ、制御バルブの動作制御が空気圧方式により行われる場合には、制御空気圧に依存したブレーキ圧力が、また、制御バルブの動作制御が電子方式により行われる場合は、電気制御信号に依存したブレーキ圧力が、それぞれのブレーキ系統の車輪ブレーキに向けて送出されるようになっている。
【００２０】
この際に制御バルブのための制御圧の予め設定は、いずれのブレーキ系統においてもバイパス・バルブを介して行われなければならない、という訳ではない。例えば第１のブレーキ系統内では前車軸の第１の制御バルブに１つのバイパス・バルブが組み合わされ、第２のブレーキ系統内では後車軸の第２の制御バルブにバイパス・バルブが組み合わされていなくてもよく、その結果、第２の制御バルブの動作制御を、例えば第１の制御装置だけにより電気的に、また、第１の実施形態に従って、操作装置により直接、空気圧方式によっても行うことができるようにしてもよい。
【００２１】
それぞれの制御バルブの内部では、相応に組み込まれた冗長機能を介して、電子方式による動作制御から空気圧方式による動作制御に自動的に切り替えられるようにしてもよく、それによりそれぞれの制御バルブを、冗長ケースにおいてはもはや電気制御信号によってではなく、それよりも、これと組み合わされているバイパス・バルブ又は操作装置から制御送出される制御圧によって、自動的に制御することができる。
【００２２】
操作装置は、第１の実施形態に従って、空気圧方式による操作装置、例えばエアブレーキ・バルブとして実施されたものであってもよい。このエアブレーキ・バルブは、フットブレーキペダルの操作に依存してバイパス・バルブに向けてブレーキ・バルブ制御圧を出力するように構成されている。特に冗長ケースにおいては同時に第２の制御装置が、自動化方式により予め設定された車両目標減度に依存して、バイパス・バルブに向けてバイパス信号を電気的に出力してもよい。バイパス・バルブは、内部の１つのバイパス・エレクトロニクスにより、バイパス信号を介して伝達された車両目標減速度に対応しているバイパス制御圧を発生する。
【００２３】
この実施形態によると、それぞれの制御バルブに組み合わされているバイパス・バルブは、印加される両方の制御圧の内、高い方、即ちバイパス制御圧又はブレーキ・バルブ制御圧のいずれかを選択し、これをこのバイパス・バルブに組み合わされている制御バルブに向けて制御送出するようになっている、１つのセレクトハイ・バルブを有している。それによりそれぞれの制御バルブは、特に冗長ケースにおいては、車両目標減速度又は運転者により予め設定されたブレーキ要求のいずれかを実行する、ブレーキ圧力を予め設定できるようになっている。
【００２４】
冗長ケースにおいて、純自動化方式による車輪ブレーキの動作制御の間に、運転者が車両目標減速度に依存してまたブレーキペダルを操作する場合、また、その際にブレーキ・バルブ制御圧がバイパス制御圧を上回るほど強く操作する場合には、バイパス・バルブは、このケースではより高いブレーキ・バルブ制御圧を制御圧として制御バルブに向けて制御送出し、それにより自動化ブレーキングは上書きされる、又は運転者によりオーバーライド制御されることになる。即ち運転者は、例えば非常ブレーキ状況の間に、又は運転者が冗長ブレーキングに誤りがある、例えば強さが十分ではないことに気付く場合に、ブレーキ工程に介入することができる。
【００２５】
バイパス・バルブは、少なくとも１つの制御バルブの内部、又はエアブレーキ・バルブの内部に既に組み込まれていてもよく、それにより有利なことにも短い経路で圧力を伝達することが可能となる。
【００２６】
第２の制御装置により制御されるパーキングブレーキ・バルブが、もう１つの独立したブレーキ系統内で、車輪ブレーキに、例えば車両の後車軸のところの車輪ブレーキ、及び−存在する場合には−トレーラの車輪ブレーキにも、直接接続されていることによって、これらの車輪ブレーキにより、第２の制御装置による減速要求が存在する場合には、それに応じたブレーキングをもたらすことができるようになっている。この減速要求は、ここでは同様に自動化方式により要求される車両目標減速度、自動化方式により要求されるパーキングブレーキの作動に依存して、ただし他にも−停止状態で、又は走行中に−運転者により起動されるパーキングブレーキ機能によって、予め設定されてもよく、この場合、運転者により要求されるパーキングブレーキ力又はパーキングブレーキ予め設定から、減速要求が推論されるようになっている。
【００２７】
そのために後車軸及びトレーラの車輪ブレーキは、例えば組み合わせ型常用ブレーキシリンダ兼スプリングブレーキ・アクチュエータを有していてもよいが、それによって、エアブレーキ・バルブから、間にバイパス・バルブを挟んで、若しくは挟まずに、制御バルブを介して要求される、及び／又はパーキング・バルブから直接要求されるブレーキングを、同じ車輪ブレーキを利用して、しかし異なるブレーキ系統内で、即ちこのケースにおいてはパーキングブレーキ機能と常用ブレーキ機能とを利用して、実行することができる。
【００２８】
従って本発明によれば、第１の制御装置により電気的に予め設定される制御信号を介するか、又は特に冗長ケースにおいては第２の制御装置により予め設定され、パーキングブレーキ・バルブ及びバイパス・バルブによって実行される、電気的なパーキングブレーキ信号若しくはバイパス信号を介するかのいずれかにより、ブレーキシステムの車輪ブレーキの動作制御をそれぞれの制御バルブを介して電気・空気圧方式により行うことが可能となることによって、電子的に要求されるブレーキングを、様々な方法で空気圧方式により実行できるようになり、それにより信頼性の高い方法でブレーキングをもたらすことができるようになる。
【００２９】
第１の制御装置の内部に不具合又は故障が存在しているかどうかは、例えば第２の制御装置により、監視信号を介して判定される。不具合又は故障が存在する場合には、車両の自動化運転を受け持つように、また特に車両目標減速度を予め設定するように構成されている第３の制御装置から、別のデータラインを介して、例えば別のＣＡＮバスを介して、自動化方式により予め設定された車両目標減速度が第２の制御装置に向けて伝達され、それにより第１の制御装置に故障を生じた際には、第２の制御装置に向けた車両目標減速度の高信頼度の伝達を保証することができる。
【００３０】
その目的で、電気回路の一方に不具合が生じた場合に、他方の電気回路に支障を来さないようにするために、第１の制御装置及び第２の制御装置は、好適にはそれぞれ１つのエネルギ供給部が備えられた別の電気回路内に配置されている。第３の制御装置は、両方の電気回路からエネルギの供給を受けることによって、一方の電気回路に故障を生じている際に、それぞれ他方の電気回路は、自動化方式により予め設定された車両目標減速度を第３の制御装置から呼び出すことができる。従ってそれにもかかわらず、自動化方式により要求される、車両目標減速度に達するためのブレーキングを、電気回路の内の一方を介してもたらすことができる。この際、制御装置は、最低でも構造上は統合されていてもかまわない。
【００３１】
それにより本発明に従った電子エアブレーキシステムによって、有利なことにも、制御信号介した制御バルブの電子方式による動作制御をし損ねた場合には、車両の自動化運転のために、複数のバックアップレベル又は冗長性を構成することができる。
【００３２】
従って、運転者によるブレーキペダルの踏み込みによるブレーキペダルの機械的な操作によって、第１のバックアップレベル又は冗長性が与えられることになり、この操作に依存してブレーキ・バルブ制御圧が空気圧方式により、また、間にバイパス・バルブを挟んで、又は挟まずに、それぞれの制御バルブからそれに比例したブレーキ圧力が空気圧方式により対応するブレーキ系統の車輪ブレーキに向けて、制御送出される、即ち車両の自動化運転時には冗長ケースにおいて運転者により時点を問わずに起動することができる、機械・空気圧方式による冗長性が構成されることになる。
【００３３】
運転者がぼんやりしている、若しくは他の事に携わっているか、又は車両が運転者なしに自動化走行している、若しくは運転者が運転席にいない場合には、第２の制御装置によりパーキングブレーキ・バルブとバイパス・バルブの電気による動作制御がもたらされることによって、第２の電子・空気圧方式によるバックアップレベル又は冗長性が構成されるようになっており、この場合、車両の自動化運転時には、例えば制御バルブが電気により動作制御される際に問題があると判定され、且つ第１の機械・空気圧方式による冗長性が未だ起用されていなかった場合には、第２の電子・空気圧方式によるバックアップレベル又は冗長性を自動的に起動できるようになっている。
【００３４】
それにより自動化運転される車両内では、冗長ケースにおいて、それぞれの制御バルブの純電子方式による動作制御から、バイパス・バルブ及び少なくとも１つの制御バルブを介しての、電子・空気圧方式による動作制御を起用できるようになっている。追加的に、パーキングブレーキ・バルブによる車輪ブレーキの直接的な動作制御が可能であることによって、さもなければ例えばパーキングブレーキ機能を運転者が人為的に起動させることにより達成されるような、ブレーキングがもたらされるようにしている。
【００３５】
有利なことにはそれにより、これらの冗長性のためには車両の内部に存在しているコンポーネントが実質的に起用されることから、コストを節減することができる。例えば電子空気圧方式によるパーキングブレーキが車両内に既に存在している車両においては、バイパス・バルブの追加と、第２の制御装置による、例えば相応のソフトウェア・ロジックを利用した相応の電子方式による動作制御の追加とによって、特に車両の自動化運転においては電子空気圧方式による冗長性を簡単に構成することができる。
【００３６】
それに加えて、制御バルブを介してのブレーキ圧力の制御送出が、パーキングブレーキ・バルブによる車輪ブレーキの直接的な動作制御と組み合わされることによって、冗長ケースにおいては、ブレーキ効果及び車両車軸へのブレーキ力配分を最適化することができ、その結果、商用車の確実で高信頼度のブレーキングを保証することができる。
【００３７】
冗長ケースが存在していない場合には、エアブレーキ・バルブも、またパーキングブレーキ・バルブも、車両内で通常通りに使用することができる。例えばエアブレーキ・バルブは、ブレーキペダルを介して機械的に作動されることによって、上流にバイパス・バルブを備えて、又は備えずに、制御バルブを介して車輪ブレーキにブレーキ圧力を供給できるようになっている。これと同様に、例えば車両を停止する際、及びパーキングブレーキ機能がアクティブ状態にある際には、パーキングブレーキ・バルブから、相応のブレーキ圧力が、好適には後輪車軸の車輪ブレーキに向けて、及び−存在する場合には−トレーラのブレーキに向けて制御送出されることによって、パーキングブレーキの通常の機能を実行することができる。更に、停止状態で又は車両の走行中に、第３の制御装置により、パーキングブレーキによる制動を自動化方式によっても調整できるようになっている。それにより、追加の冗長性が構成されることによって、車両の従来方式による運転にマイナスの影響が出ないようにしており、有利である。
【００３８】
もう１つの実施形態に従って、運転者用の操作装置として、運転者による操作に依存して、要求信号を特に第２の制御装置に向けて電気的に出力する、純電気方式による操作装置が備えられていてもよい。この要求信号は、第２の制御装置の内部で、運転者減速度に換算され、これが自動化方式により予め設定された車両目標減速度と比較される。両方の減速度の内、高い方が、バイパス信号を介してバイパス・バルブに向けて出力される。バイパス・バルブは、これに対応したバイパス制御圧を発生し、これを制御圧として、組み合わされている制御バルブに向けて制御送出する。それにより、第２の制御装置の内部で既に、例えば１つのソフトウェアを介して、セレクトハイ機能性が実行されることになり、バイパス・バルブ内のセレクトハイ・バルブは不要とできる。車両内の制御バルブの動作制御は、この実施形態においては、冗長ケース以外では、電気的にのみ行われるようになっている。
【００３９】
それにより、運転者によるブレーキ要求が、空気圧ラインを介して伝達されることはもはやなく、それに加えて、セレクトハイ機能性を１つのソフトウェアにより提供することができる、という長所を達成することができる。それにより、コスト及び工数を節減することができる。それに加えて、空気圧ラインが廃止されることによって、冗長方式により動作制御可能なブレーキシステムの信頼性が向上する。
【００４０】
従って、１つのパーキングブレーキを有するブレーキシステムにおいては、特に冗長ケースのために、セレクトハイ・バルブの有無を問わずに少なくとも１つのバイパス・バルブと、セレクトハイ機能性の有無を問わずに１つのインテリジェント・ソフトウェア制御とを後付けすることだけが必要となる。そのために好適には、第１の制御装置のエレクトロニクスに不具合又は故障が検出されると、電気パーキングブレーキ信号を発生し、それによりパーキングブレーキ・バルブの動作制御が行うと共にバイパス信号をバイパス・バルブに向けて伝送するようになっている、１つの相応のソフトウェアが、パーキングブレーキ・バルブ及びバイパス・バルブの動作制御を行う第２の制御装置上に後付けされてもよく、そこではこれらの信号がいずれも、自動化方式により予め設定される車両目標減速度に依存しているか、又は第２の実施形態においては運転者減速度に依存している。第２の制御装置上のソフトウェアを利用して、例えば他にも車輪のロック及びバイパス・バルブ又はパーキングブレーキ・バルブを監視することができることによって、冗長ケースにおいては第２の制御装置によりブレーキングの確実で高信頼度の制御を達成することができる。いずれにせよこのソフトウェアは、他にもバイパス・バルブの内部に、又はそれとも第１若しくは第３の制御装置の内部に配置されたものであってもかまわない。
【００４１】
従って有利なことにも、簡単な手段により、且つ僅かな工数により、既存の電子制御されるエアブレーキシステムにおいて、少なくとも２つのバックアップレベル、即ち電気・空気圧方式によるバックアップレベルトと機械・空気圧方式によるバックアップレベルとを構成することができる。
【００４２】
制御バルブは、例えば１つの３ポート２位置切換え弁を有している、比例制御を行うリレー・バルブとして、又はアクスル・モジュレータとして実施されており、その際にリレー・バルブは、例えば第１のブレーキ系統を対象として前車軸に、またアクスル・モジュレータは、第２のブレーキ系統を対象として、駆動軸である後車軸に備えられていてもよい。両方の制御バルブの動作制御は、電気的にも（通常運転）、また空気圧によっても（冗長ケース）行うことができ、そこでは電気による動作制御のために、それぞれの制御バルブの内部に１つのエレクトロニクスが備えられており、それにより制御信号介した電気的な予め設定を、出力されなければならない圧力に変換するようにしている。或いはその代わりに、両方の車両車軸にアクスル・モジュレータを、例えば前車軸には１つの１チャンネル・アクスル・モジュレータを、後車軸には１つの２チャンネル・アクスル・モジュレータを、使用することもできる。両方の制御バルブにより、特に冗長ケースにおいては、例えばそれぞれのバイパス・バルブから制御送出される、印加されている制御圧に比例して、ブレーキ圧力をそれぞれのブレーキ系統の車輪ブレーキに向けて制御送出することが可能となる。制御バルブをこのような仕様とすることによって、本発明に従ったエアブレーキシステムを、例えばＥＢＳブレーキシステムとして構成することができる。
【００４３】
アンチロック・コントロールが行われる電子制御可能なエアブレーキシステムを使用する場合は、制御バルブとして、有利なことにも、例えば組込み型の電気制御可能な３ポート２位置切換え弁を有している、電気によっても、また空気圧によっても動作制御可能なリレー・バルブだけが備えられていることができる。それにより、アンチロック・コントロールが行われるブレーキシステムにおいても、制御バルブの電子方式による動作制御に故障が生じた際には、制御弁の空気圧方式による動作制御を起用することによって、同じ長所を持つ本発明に従った冗長性を構成することができる。
【００４４】
このように本発明に従ったブレーキシステムを用いることによって、アンチロック・コントロールの有無を問わず、電子制御されるエアブレーキシステムにおいて、いずれも電子方式により動作制御される制御バルブを利用して、特に電気・空気圧方式によるバックアップレベルと、機械・空気圧方式によるバックアップレベルとを構成することができ、それにより、第１の制御装置による制御バルブの電子方式による動作制御に失敗した場合には、車輪ブレーキにブレーキ圧力を供給し、それによって自動化方式によるブレーキングの際には、ブレーキ・スリップ・ケースにおいても応答できるようにしている。場合によってはこの場合、ブレーキ・スリップ・ケースを検出するための他の冗長センサが、車両内に備えられているようにしてもよい。
【００４５】
本発明に従ったエアブレーキシステムは、車軸が三本以上備えられている車両の車輪ブレーキの動作制御用として予定されたものであってもかまわず、例えばこのブレーキシステムは、３軸牽引車両を対象として予定されたものであってもよく、その場合は、追加の車両車軸用に更なるブレーキ系統が備えられていてもよい、又は既存のブレーキ系統が追加の車両車軸用にも使用される。追加のブレーキ系統の動作制御は、冗長ケースにおいては、例えば追加のバイパス・バルブを介して、相応の方法で行われてもよい。
【００４６】
更に、トレーラ内のトレーラ・ブレーキ系統についても同様の方法で電気によっても、また空気圧によっても制御を行うことができ、その場合は、ブレーキ要求が、例えばトレーラ・インタフェースを介して電子方式により、また、電子空気圧方式によるトレーラ制御バルブを介して空気圧方式により、トレーラに伝達されてもよい。それにより、トレーラ・ブレーキ系統においても、冗長ケースにおいてはブレーキングをもたらすことができるようにするために、トレーラ・ブレーキ系統に割り当てられた空気圧によるトレーラ制御圧を、トレーラ制御バルブにより、それに対応したブレーキ圧力に変換することができる。この場合は、トレーラ制御圧として、例えば車両のブレーキ系統の内の１つを対象とした制御圧、好適には前車軸のところの第１のブレーキ系統の制御圧が使用されてもよい。或いはその代わりに、トレーラ制御圧は、その他のブレーキ系統から独立した形で備えられるようにしてもよい。
【００４７】
以下では本発明を添付図面に基づき解説する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】電子制御されるエアブレーキシステム（ＥＢＳ）を備えた車両を示すブロック線図である。
【図２】２つのバイパス・バルブが備えられた電子制御されるエアブレーキシステムを備えた車両を示すブロック線図である。
【図３】電子制御されるエアブレーキシステムを備えた車両を示すブロック線図である。
【図４】二重に電子（２ｅ）制御されるエアブレーキシステムを備えた車両を示すブロック線図である。
【図５ａ】バイパス・バルブの一実施形態を示す図である。
【図５ｂ】図４に示されるブレーキシステムにおいて採用されるバイパス・バルブの一代替実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
図１に示される実施形態は、車輪５、６、７、８のところに車輪ブレーキ１、２、３、４を有している、電子制御される商用車２００の内部のＥＢＳエアブレーキシステム１００に関するものである。これらの車輪ブレーキ１、２、３、４の動作制御は、図示の実施形態においては三つのブレーキ系統Ａ、Ｂ、Ｃにおいて行われ、そこでは第１のブレーキ系統Ａが前車軸ＶＡの車輪５、６に設けられた車輪ブレーキ１、２に、また、第２及び第３のブレーキ系統Ｂ、Ｃが後車軸ＨＳの車輪７、８に設けられた車輪ブレーキ３、４に関わるようになっている。
【００５０】
前車軸ＶＡの車輪５、６のところには、第１のブレーキ系統Ａの車輪ブレーキ１、２の上流側に、検出されたＡＢＳスリップ・ケースに依存して、ブレーキ圧力ｐ１、ｐ２を閉ループ制御するための、従来型のＡＢＳブレーキ・バルブ９、１０がそれぞれ配置されている。後車軸ＨＡの駆動輪７、８のところには、この実施形態においては、車輪ブレーキ３、４の上流側に、公知であるように個々の車輪ブレーキ３、４に向けて制御送出されるブレーキ圧力ｐ３、ｐ４の閉ループ制御を電子方式及び空気圧方式により行うようになっており、またその際には後輪７、８におけるスリップ・ケースにも同様に配慮できるようになっている、１つのアクスル・モジュレータ１１が、第２のブレーキ系統Ｂの内部に配置されている。
【００５１】
アクスル・モジュレータ１１及びＡＢＳブレーキ・バルブ９、１０は、第１の制御装置１１０（ＥＣＵ）を介して電子制御されるようになっている。しかしアクスル・モジュレータ１１とＡＢＳブレーキ・バルブ９、１０のために、それぞれのバルブ９、１０、１１の動作制御を個別に行うようになっている、別体の制御装置を備えることもできる。
【００５２】
第１のブレーキ系統Ａは、第１の制御バルブとして、リレー・バルブ１３を有しており、このリレー・バルブ１３は、空気圧方式仕様の第１のリレー・バルブ制御入力１４、電子式仕様の第２のリレー・バルブ制御入力１７、リレー・バルブ作動ポート１５、及びリレー・バルブ圧縮空気ポート１６を有している。これらのリレー・バルブ作動ポート１５は、圧縮空気ラインを介して、前車軸ＶＡの両方の車輪ブレーキ１、２に接続されている。リレー・バルブ圧縮空気ポート１６は、リレー・バルブ１３を第１のブレーキ系統Ａ用の第１の蓄圧器２０Ａと接続している。
【００５３】
このリレー・バルブ１３には、第１の制御装置１１０から出力されて、第１のブレーキ・バルブ・データライン３２Ａを介して伝達される、電子方式による動作制御に用いられるリレー・バルブ制御信号ＳＡを、第２のリレー・バルブ制御入力１７を介して引き渡すことができるようになっている。この電子的な予め設定ＳＡは、例えばリレー・バルブ１３の内部に配置されるリレー・バルブ・エレクトロニクス１５０を介して行われてもよく、このリレー・バルブ・エレクトロニクス１５０によって、リレー・バルブ１３の内部に配置されるバルブ、例えば３ポート２位置切換え弁の動作制御が行われることによって、この電子的な予め設定ＳＡに対応した圧力が発生されるようになっている。
【００５４】
リレー・バルブ１３には、空気圧方式による動作制御のために、第１のリレー・バルブ制御入力１４を介して、バイパス・バルブ２１から出力されるリレー・バルブ制御圧ｐＡが予め設定され、その際にこのリレー・バルブ制御圧ｐＡの予め設定は、この実施形態においては、バイパス・バルブ２１の位置に依存して、１つの操作装置、例えばエアブレーキ・バルブ２４ａ、特にフットブレーキ・バルブによって、運転者が１つのブレーキペダルを人為的に操作することにより行われるか、又は、特にパーキングブレーキ・バルブ２５を電子制御する第２の制御装置１２０により行われるかの、いずれかとなっている。
【００５５】
リレー・バルブ１３は、第１のリレー・バルブ制御入力１４に印加されるリレー・バルブ制御圧ｐＡ、又は第２のリレー・バルブ制御入力１７に印加されるリレー・バルブ制御信号ＳＡに応じて、前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２に向けてブレーキ圧力ｐ１、ｐ２を制御送出し、その際にリレー・バルブ１３は、前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２に向けて、第１の蓄圧器２０Ａから、リレー・バルブ制御圧ｐＡに比例した圧縮空気を、又は予め設定されたリレー・バルブ制御信号ＳＡに依存した圧縮空気を、制御送出するようになっている。更に、このリレー・バルブ１３を介して、圧力低下のために、リレー・バルブ制御圧ｐＡ又はリレー・バルブ制御信号ＳＡに依存して、前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２のエア抜きが、例えばリレー・バルブ・エア抜きポート１８を介して行われてもよい。
【００５６】
第１の制御バルブの内部、即ちこのリレー・バルブ１３の内部には、冗長機能が組み込まれており、例えば第１の制御装置１１０による電子方式による動作制御に不具合又は故障が存在する場合には、この冗長機能を利用して、リレー・バルブ制御信号ＳＡを介する電気による動作制御から、リレー・バルブ制御圧ｐＡを介する空気圧による動作制御を自動的に起用できるようになっている。
【００５７】
第２のブレーキ系統Ｂのためには、第２の制御バルブとして、アクスル・モジュレータ１１、好適には１つの２チャンネル・アクスル・モジュレータが備えられており、これが互いから独立してブレーキ圧力ｐ３、ｐ４を空気圧方式により閉ループ制御し、それぞれの常用ブレーキ３、４に向けて出力するようになっている。そのために公知のように、アクスル・モジュレータ圧縮空気ポート１２ａのところに用意される、第２の蓄圧器２０Ｂからの作動空気圧が、相応の高さに比例制御されて、アクスル・モジュレータ作動ポート１２ｃ又は１２ｂに向けて送出され、そこでは第１のアクスル・モジュレータ作動ポート１２ｃが圧縮空気ラインを介して右後輪の車輪ブレーキ３に接続されており、また、第２のアクスル・モジュレータ作動ポート１２ｂが左後輪の車輪ブレーキ４に接続されている。アクスル・モジュレータ・エア抜きポート１２ｇを介してエアを抜くことによって、対応するブレーキ圧力ｐ３又はｐ４を低減することができる。
【００５８】
後車軸ＨＡにおける圧力上昇、圧力保持、又は圧力低下に関する予め設定については、アクスル・モジュレータ１１の内部のアクスル・モジュレータ集積エレクトロニクス１３０により制御できるようになっており、そこではそのために、第１の制御装置１１０により、第２のブレーキ・バルブ・データライン３２Ｂと第１のアクスル・モジュレータ制御入力１２ｅとを介して、例えば第３の制御装置１４０によって自動化方式により予め設定された車両目標減速度ｚＳｏｌｌを実行できるようにするために、又はＡＢＳブレーキ・スリップ・ケースに応答できるようにするために、アクスル・モジュレータ１１から制御送出されなければならないブレーキ圧力ｐ３、ｐ４を決定付けるようになっている、アクスル・モジュレータ制御信号ＳＢが電子方式により予め設定される。
【００５９】
第２の制御バルブの内部、即ちアクスル・モジュレータ１１の内部には、第１の制御バルブの内部、即ちリレー・バルブ１３の内部とまた同様に、冗長機能が組み込まれており、これを利用して、アクスル・モジュレータ制御信号ＳＢを介する電気による動作制御から、第２のアクスル・モジュレータ制御入力１２ｆのところで支配的となっているブレーキ・バルブ／アクスル・モジュレータ制御圧ｐＢ１介する空気圧による動作制御を自動的に起用できるようになっている。例えば、第１の制御装置１１０による電子方式による動作制御に、又は、アクスル・モジュレータ・エレクトロニクス１３０の内部に、若しくは第１の制御装置１１０からアクスル・モジュレータ・エレクトロニクス１３０にアクスル・モジュレータ制御信号ＳＢが伝達される際に、不具合又は故障があると判定された場合には、この冗長機能を使用することができる。従ってブレーキ圧力ｐ３、ｐ４は、電気的に予め設定されるアクスル・モジュレータ制御信号ＳＢに依存して出力されることはもはやなく、それよりも第２のアクスル・モジュレータ制御入力１２ｆのところで支配的となっている、この実施形態においてはエアブレーキ・バルブ２４ａにより予め設定されるブレーキ・バルブ／アクスル・モジュレータ制御圧ｐＢ１に依存して、出力されることになる。
【００６０】
この際エアブレーキ・バルブ２４ａは、運転者によりブレーキペダルの操作を通じて予め設定される操作ストロークｄｓに比例制御して、ブレーキ・バルブ制御圧ｐＡ１、ｐＢ１を送出し、そこではこの操作又は操作ストロークｄｓを、例えば第１の制御装置１１０の内部で、以下では運転者減速度ｚＦａｈｒと呼ぶ減速度要求に換算できるようになっている。第１のブレーキ系統Ａのためには、このエアブレーキ・バルブ２４ａから、第１の圧縮空気ライン２２ａを介して、ブレーキ・バルブ／リレー・バルブ制御圧ｐＡ１がバイパス・バルブ２１に向けて制御送出され、第２のブレーキ系統Ｂのためには、第３の圧縮空気ライン２２ｃを介して、ブレーキ・バルブ／アクスル・モジュレータ制御圧ｐＢ１がアクスル・モジュレータ１１に向けて制御送出される。リレー・バルブ１３には、運転者による操作が、リレー・バルブ制御信号ＳＡを介して、第１の制御装置１１０の内部で換算された運転者減速度ｚＦａｈｒの形で伝達されてもよい。アクスル・モジュレータ１１の動作制御も相応に、アクスル・モジュレータ信号ＳＢを介して伝達される運転者減速度ｚＦａｈｒを利用して、電気的に行われるようになっている。
【００６１】
電子制御されるパーキングブレーキ・バルブ２５からは、第３のブレーキ系統Ｃに向けて、パーキングブレーキ信号Ｓ３を介して電子方式により予め設定される要求に依存して、パーキングブレーキ・バルブ制御圧ｐＰＢが制御送出され、そこではそのために、第４の圧縮空気ライン２２ｄ及び第５の圧縮空気ライン２２ｅを介して、パーキングブレーキ・バルブ制御圧ｐＰＢがそれぞれ、後車軸ＨＡの車輪ブレーキ３、４に向けて直接出力されるようになっている。この電子方式により予め設定される要求は、ここでは第２の制御装置１２０から、パーキングブレーキ信号Ｓ３を介して、パーキングブレーキ・データライン３３を介して電子方式によりパーキングブレーキ・バルブ２５に伝送される。この場合は、この第２の制御装置１２０を、パーキングブレーキ・バルブ２５の内部に組み込んでいることによって、この伝送も廃止できるようにし、第２の制御装置１２０が、パーキングブレーキ信号Ｓ３に依存して、パーキングブレーキ・バルブ２５の制御を直接受け持つようにすると、好適である。この要求は、例えばパーキングブレーキ機能３０によって運転者により予め設定されるパーキングブレーキ予め設定ｆＰＢを表すものであるか、又は冗長ケースにおいては第３の制御装置１４０から第２の制御装置１２０に向けて伝達される、車両目標減速度ｚＳｏｌｌであってもよく、それにより冗長ケースにおいてはこの車両目標減速度ｚＳｏｌｌを、最低でも部分的にパーキングブレーキ・バルブ２５によっても、第３のブレーキ系統Ｃを介して実行できるようにしている。
【００６２】
前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２もまた、第２の制御装置１２０により予め設定される要求、特に自動化方式により予め設定される車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存して作動できるようにするために、第２の制御装置１２０からは同時に、バイパス信号ライン２６を介して、この車両目標減速度ｚＳｏｌｌを表しているバイパス信号Ｓ４がバイパス・バルブ２１に向けて電子方式により伝達されるようになっている。
【００６３】
それにより図１の実施形態に従った冗長ケースにおいては、第１のブレーキ系統Ａ内のリレー・バルブ１３のためのリレー・バルブ制御圧ｐＡを、第１のブレーキ系統Ａに割り当てられているこのバイパス・バルブ２１から、次に示すように出力することができる。
【００６４】
このバイパス・バルブ２１は、第１の圧縮空気ライン２２ａを介してエアブレーキ・バルブ２４ａに空気圧接続され、バイパス信号ライン２６を介してパーキングブレーキ・バルブ２５を制御する第２の制御装置１２０に電気接続されている。このバイパス・バルブ２１は、所謂セレクトハイ・バルブ２１ｊを有しており、また、リレー・バルブ制御圧ｐＡを制御送出し、このリレー・バルブ制御圧ｐＡが、車両目標減速度ｚＳｏｌｌを伝達する電気バイパス信号Ｓ４又は要求される運転者減速度ｚＦａｈｒにより特徴付けられるエアブレーキ・バルブ／リレー・バルブ制御圧ｐＡ１のいずれかを介して、それらを実行するように機能している。
【００６５】
そのためにバイパス・バルブ２１は、図５ａに図示されるような仕様であってもよい。それによるとバイパス・バルブ２１は、バイパス圧縮空気ポート２１ａを有しており、バイパス・バルブ２１はこれを介して第１のブレーキ系統Ａ用の第１の蓄圧器２０Ａにつなげられ、それを介して圧縮空気の供給を受けられるようになっている。
【００６６】
このバイパス・バルブ２１の内部のバイパス・エレクトロニクス２１ｄを介して、インレット・バルブ２１ｂ及びアウトレット・バルブ２１ｃを利用した電気による動作制御が可能となっており、その際には第１のバイパス制御入力２１ｅに印加されるバイパス信号Ｓ４、ひいては要求される車両目標減速度ｚＳｏｌｌに応じて、圧力上昇のためにはインレット・バルブ２１ｂが開かれ、若しくは圧力低下のためにはアウトレット・バルブ２１ｃが開かれ、又は圧力保持のためにはこれらのバルブ２１ｂ、２１ｃが両方とも閉じられるようになっている。圧力低下の際には、バイパス・エア抜きポート２１ｆを介してエア抜きが行われる。このようにインレット・バルブ２１ｂとアウトレット・バルブ２１ｃとにより、車両目標減速度ｚＳｏｌｌの高さによって特徴付けされているバイパス制御圧ｐＣの調整が行われるようになっている。バイパス・バルブ２１の空気圧による動作制御は、ブレーキ・バルブ／リレー・バルブ制御圧ｐＡ１を受け取るために利用される第２のバイパス制御入力２１ｇを介して行うことができる。
【００６７】
バイパス制御圧ｐＣ及びブレーキ・バルブ／リレー・バルブ制御圧ｐＡ１は、バイパス・バルブ２１の内部のセレクトハイ・バルブ２１ｊに向けて導かれ、そこからは、両方の制御圧ｐＣ、ｐＡ１の内の高い方だけが出力されるようになっている。この際セレクトハイ・バルブ２１ｊは、例えばダブル・チェック・バルブとして実施されている。両方の制御圧ｐＣ、ｐＡ１の内の高い方は、引き続いてリレー・バルブ制御圧ｐＡとして、リレー・バルブ１３に接続されているバイパス出力２１ｉに転送される。
【００６８】
リレー・バルブ制御圧ｐＡ又はブレーキ・バルブ／リレー・バルブ制御圧ｐＡ１を、より短い経路で伝達できるようにするために、バイパス・バルブ２１は、リレー・バルブ１３の内部に、又は他にもエアブレーキ・バルブ２４ａの内部に、また直接配置されていてもかまわない。
【００６９】
後車軸ＨＡの車輪７、８は、車輪ブレーキ３、４を介して、パーキングブレーキ・バルブ２５により制御されて（第３のブレーキ系統Ｃ）、及び／又はエアブレーキ・バルブ２４ａにより制御されて（第２のブレーキ系統Ｂ）、制動することができ、そこでは制動が、パーキングブレーキ・バルブ２５によっては直接、また、エアブレーキ・バルブ２４ａによってはアクスル・モジュレータ１１を介して、行われるようになっている。そのために後車軸ＨＡの車輪ブレーキ３、４は、好適には、組み合わせ型常用ブレーキシリンダ兼スプリングブレーキ・アクチュエータとして実施されていてもよく、それにより後車軸ＨＡの車輪７、８を、アクスル・モジュレータ１１から出力されるブレーキ圧力ｐ３、ｐ４を介して、及び／又はパーキングブレーキ・バルブ２５により予め設定されるパーキングブレーキ・バルブ制御圧ｐＰＢを介して、制動することができる。
【００７０】
ブレーキ・バルブ／リレー・バルブ制御圧ｐＡ１及びブレーキ・バルブ／アクスル・モジュレータ制御圧ｐＢ１を用意するために、エアブレーキ・バルブ２４ａは、それぞれのブレーキ系統Ａ、Ｂのために圧縮空気を提供する蓄圧器２０Ａ、２０Ｂに連結されている。パーキングブレーキ・バルブ２５は、第３のブレーキ系統Ｃのためのパーキングブレーキ・バルブ制御圧ｐＰＢを予め設定できるようにするために、第３の蓄圧器２０Ｃに接続されている。更に、トレーラ制御バルブ１９が備えられており、これも同様に、第３の蓄圧器２０Ｃを介して圧縮空気の供給を受け、ここには図示されていないトレーラの制動に利用されるようになっている。
【００７１】
この際、電子ブレーキシステム１００の制御は、次のようにして行うことができる。
【００７２】
これは、図１に示されるように電子制御されるエアブレーキシステム１００（ＥＢＳブレーキシステム）であるために、車両２００が通常運転にある時には、リレー・バルブ１３及びアクスル・モジュレータ１１の動作制御が、第１の制御装置１１０により電気的に行われ、それは、リレー・バルブ１３に、第２のリレー・バルブ制御入力１７を介して、リレー・バルブ制御信号ＳＡが電気的に伝送されて、続いてそこからこれに対応したブレーキ圧力ｐ１、ｐ２が前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２に制御送出されることによる。アクスル・モジュレータ１１には、第１のアクスル・モジュレータ制御入力１２ｅを介して、アクスル・モジュレータ制御信号ＳＢが電気的に伝送され、続いてこの信号により、上述の実施形態に従って、後車軸ＨＡの車輪ブレーキ３、４のところで、それに対応するブレーキ圧力ｐ３、ｐ４への調整が行われるようになっている。
【００７３】
リレー・バルブ制御信号ＳＡ及びアクスル・モジュレータ制御信号ＳＢは、第１の制御装置１１０により、第１及び第２のブレーキ・バルブ・データライン３２Ａ、３２Ｂを介して予め設定されると好適である。その際に第１の制御装置１１０は、これらの制御信号ＳＡ、ＳＢを、第３の制御装置１４０により予め設定される車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存して算出するようになっており、その際にこの第３の制御装置１４０は、車両２００を自動化方式により制御するように構成されている、閉ループ制御される電子コントロールシステムに割り当てられているか、又は他にも、運転者による人為的な操作を通じて、エアブレーキ・バルブ２４ａにより予め設定される、第１の制御装置１１０内で運転者減速度ｚＦａｈｒに換算されるようになっている、操作ストロークｄｓに依存して、算出するようになっているかのいずれかである。そのために第１の制御装置１１０は、この操作ストロークｄｓを伝達するエアブレーキ・バルブ２４ａの第１の操作信号Ｓ１Ａから、及び／又は車両目標減速度ｚＳｏｌｌを伝達する第３の制御装置１４０の第１の要求信号Ｓ２Ａから、第１のブレーキ系統Ａのためのこれに対応したリレー・バルブ制御信号ＳＡと、第２のブレーキ系統Ｂのためのアクスル・モジュレータ制御信号ＳＢとを発生することによって、それに対応した減速度ｚＳｏｌｌ、ｚＦａｈｒをもたらすようになっている。
【００７４】
エレクトロニクスに故障が生じた際、即ち第１の操作信号Ｓ１Ａ及び／若しくは第１の要求信号Ｓ２Ａを第１の制御装置１１０により受信するのがもはや不可能となるか、又は第１の制御装置１１０によりリレー・バルブ制御信号ＳＡ及び／若しくはアクスル・モジュレータ制御信号ＳＢを出力するのが不可能となるか、又はリレー・バルブ制御信号ＳＡ及び／若しくはアクスル・モジュレータ制御信号ＳＢに誤りがあり、それによりリレー・バルブ１３及び／若しくはアクスル・モジュレータ１１の電子的な方法による動作制御をもはや高信頼度で行うことが不可能であるケースでは、それにもかかわらず車輪ブレーキ１、２、３、４の動作制御を行うことができるようにするために、バックアップレベルが起用されるようになっている。
【００７５】
そのためには先ず、車輪ブレーキ１、２、３、４に向けてブレーキ圧力ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４を制御送出するために、リレー・バルブ１３又はアクスル・モジュレータ１１の動作制御が、印加されているリレー・バルブ制御圧ｐＡ又はブレーキ・バルブ／アクスル・モジュレータ制御圧ｐＢ１を介して、尚も空気圧方式だけによって行われるようになっている。従って、対応する制御バルブ１１、１３の動作制御のために、それぞれの制御バルブ１１、１３の電子制御入力１７、１２ｅから空気圧制御入力１４、１２ｆへの切換えが行われることになる。これは例えば、対応する制御バルブ１１、１３の内部の、相応のばねにより予荷重が加えられた冗長バルブにより行われ、それにより、エレクトロニクスに故障が生じた際には、電子方式による動作制御を空気圧方式による動作制御へと自動的に機械的に切り換えることができるようにしている。
【００７６】
冗長ケースにおいては車輪ブレーキ１、２、３、４によりどのようなブレーキ効果が断行されるのかは、特に起用されるのがどのバックアップレベル又はどの冗長動作制御であるのかに依存して決まる。
【００７７】
冗長ケースにおいてエアブレーキ・バルブ２４ａが作動されない場合には、車輪ブレーキ１、２、３、４の動作制御は、第２の電子・空気圧方式によるバックアップレベルにおいて、第２の制御装置１２０により発生されるパーキングブレーキ信号Ｓ３及びバイパス信号Ｓ４だけに依存して行われる。そのために第３の制御装置１４０から、車両目標減速度ｚＳｏｌｌを伝達する要求信号Ｓ２が、第２の要求信号Ｓ２Ｂを介して、第２の制御装置１２０に伝達され、第２の制御装置１２０はそれに依存してパーキングブレーキ信号Ｓ３を発生し、それによりパーキングブレーキ・バルブ２５を制御する。これに補足して、第２の制御装置１２０の内部で車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存してバイパス信号Ｓ４が発生され、バイパス・バルブ２１に向けて伝達される。この際に、第２の制御装置１２０は、監視信号Ｓ７を介して第１の制御装置１１０に、エレクトロニクスの内部に故障又は不具合が存在するかどうかを照会し、結果を受けて相応に応答できるようになっている。
【００７８】
パーキングブレーキ・バルブ２５の内部では、パーキングブレーキ信号Ｓ３に依存して、パーキングブレーキ・バルブ制御圧ｐＰＢが、第４及び第５の圧縮空気ライン２２ｄ、２２ｅを介して、後車軸ＨＡの車輪ブレーキ３、４に向けて出力され、それによりブレーキングが直接実行されるようにしている。それに補足して、バイパス信号ライン２６を介して、バイパス信号Ｓ４がバイパス・バルブ２１に向けて伝達される。エアブレーキ・バルブ２４Ａは作動されないので、ブレーキ・バルブ／リレー・バルブ制御圧ｐＡ１は略ゼロであり、その結果、バイパス・バルブ２１からは、車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存して予め設定されるバイパス制御圧ｐＣが、リレー・バルブ制御圧ｐＡとして、リレー・バルブ１３に対して制御送出される。その結果としてリレー・バルブ１３から、このリレー・バルブ制御圧ｐＡに比例したブレーキ圧力ｐ１、ｐ２が、前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２に向けて制御送出されることによって、第２の制御装置１２０又は第３の制御装置１４０によって自動化方式により要求される車両目標減速度ｚＳｏｌｌをもたらしている。
【００７９】
この際には第１の制御装置１１０及び第２の制御装置１２０が、互いから電気的に切り離されて作動できるようになっており、そこでは第１の制御装置１１０用に第１の電気回路４０Ａが、第２の制御装置１２０用に第２の電気回路４０Ｂが備えられている。第１のエネルギ供給部４１Ａを介して、第１及び第２の制御装置１１０、１２０にはエネルギを供給できるようになっており、また第２のエネルギ供給部４１Ｂには、第２の制御装置１２０だけがつなげられていることによって、第１のエネルギ供給部４１Ａの内部に電子的な不具合を生じたケースでは、第２の電気回路４０Ｂが第２の制御装置１２０と共に引き続いてその機能を冗長方式で遂行できるようになっている。
【００８０】
特に自動化運転においては、第１及び第２の制御装置１１０、１２０用に、第１又は第２の要求信号Ｓ２Ａ、Ｓ２Ｂを介して、車両目標減速度ｚＳｏｌｌを予め設定するようになっている第３の制御装置１４０は、第１のエネルギ供給部４１Ａにも、また第２のエネルギ供給部４１Ｂにも接続されているために、第１の電気回路４０Ａの故障の際又は第２の電気回路４０Ｂの故障の際には、いずれのケースにおいても、第３の制御装置１４０にエネルギを供給できるようになっている。例えばバス・システム、特にＣＡＮバスとして実施されているそれぞれのデータライン３２Ａ、３２Ｂ、３３、２６は、それぞれの制御装置１１０、１２０に割り当てられている回路４０Ａ、４０Ｂ内に配設されているために、不具合が生じた際にも、データの伝達は確保されていることになる。
【００８１】
冗長ケースにおいて、例えば非常ブレーキの状況において、例えば運転者による機械的な操作を通じて、又は電子制御によるブレーキペダルの機械的な作動を介して、エアブレーキ・バルブ２４ａが同時に作動されている場合には、ブレーキ・バルブ／リレー・バルブ制御圧ｐＡ１の方が高いのか、それとも車両目標減速度ｚＳｏｌｌにより決定されるバイパス制御圧ｐＣの方が高いのか、即ちブレーキペダルの操作により予め設定される減速度ｚＦａｈｒの方が高いのか、それとも自動化予め設定により予め設定される減速度ｚＳｏｌｌの方が高いのかが、前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２にとって決定的に重要となる。それに応じて、前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２用のブレーキ圧力ｐ１、ｐ２は、リレー・バルブ１３によって、第２の制御装置１２０による予め設定に依存して、又はエアブレーキ・バルブ２４ａの予め設定に依存して、制御送出されるようになっている。
【００８２】
エアブレーキ・バルブ２４ａが作動される際には、それと同時にアクスル・モジュレータ１１の動作制御も行われ、またそれを介して、これに比例したブレーキ圧力ｐ３、ｐ４が後車軸ＨＡの車輪ブレーキ３、４に向けて出力される。更に、パーキングブレーキ・バルブ２５によっても、車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存しているパーキングブレーキ・バルブ制御圧ｐＰＢを利用して、後車軸ＨＡの車輪ブレーキ３、４の動作制御が行われることによって、後輪車輪ブレーキ３、４の仕様に応じて、例えば組み合わせ型常用ブレーキシリンダ兼スプリングブレーキ・アクチュエータを用いて、それぞれの車輪ブレーキ３、４において、制動力へのブレーキ圧力の加算ｐ３＋ｐＰＢ又はｐ４＋ｐＰＢが行われるようになっている。
【００８３】
従ってリレー・バルブ１３及び／若しくはアクスル・モジュレータ１１のエレクトロニクス内に、又は信号リンクに、故障又は不具合、例えばＣＡＮエラーを生じている際には、第２の制御装置１２０によりパーキングブレーキ・バルブ２５又はバイパス・バルブ２１を介して、後輪車輪ブレーキ３、４及び前輪車輪ブレーキ１、２を制御しながら作動させることができるようにすることによって、第２又は第３の制御装置１２０、１４０によって電子方式により予め設定される車両目標減速度ｚＳｏｌｌを、第１の制御装置１１０により、又は第１の制御装置１１０に対して、断行することができる。追加的に、運転者が、例えば非常ブレーキの状況においてブレーキペダルを操作することによって、ブレーキ希望を予め設定している場合には、この実施形態においては、このブレーキ要求の方が高いケースでは、最低でも前車軸ＶＡにおいては、電子方式によるブレーキ要求がオーバーライド制御されるようになっている。
【００８４】
それに補足して図２に従って、作動方式が第１のバイパス・バルブ２１に類似している第２のバイパス・バルブ２３が備えられていてもよい。それによりアクスル・モジュレータ１１に向けたアクスル・モジュレータ制御圧ｐＢは、この第２のバイパス・バルブ２３により予め設定されることになり、その際にこのアクスル・モジュレータ制御圧ｐＢは、バイパス信号Ｓ４により予め設定される車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存するか、又はブレーキ・バルブ／アクスル・モジュレータ制御圧ｐＢ１に依存するかのいずれかで、どちらによって予め設定された減速度ｚＳｏｌｌ、ｚＦａｈｒの方が高いのかに応じて、制御送出されるようになっている。それによりアクスル・モジュレータ１１を介しても、第２の制御装置１２０により予め設定される車両目標減速度ｚＳｏｌｌを、後輪車輪ブレーキ３、４に向けて制御送出することができるようにしている。それにより、冗長ケースにおける制動力配分を更に改善し、ブレーキ効果を更に向上することができる。
【００８５】
或いはその代わりに、図３に図示されるように、ブレーキシステム１００は、全４輪５、６、７、８においてブレーキ・スリップを検出し、それに応答できるようにするために、両方の車両車軸ＶＡ、ＨＡに、ＡＢＳブレーキ・バルブ９、１０及び車輪スピードセンサ３５をそれぞれ有している、電子制御されるエアブレーキシステム１００として実施されていてもかまわない。これらの車輪ブレーキ１、２、３、４のところには、制御バルブ１１、１３を介して、それぞれ１つのブレーキ圧力ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４が用意されるが、そこでは、車輪スピードセンサ３５に依存してブレーキ・スリップ・ケースが検出されると、ＡＢＳブレーキ・バルブ９、１０により、このブレーキ圧力ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４を保持又は低下できるようになっている。両方の制御バルブ１１、１３は、この実施形態においてはいずれも、３ポート２位置切換え弁を１つずつ備えたリレー・バルブとして実施されているために、リレー・バルブ電子制御入力１７を介しての電子方式による動作制御も、またリレー・バルブ空気圧制御入力１４を介しての空気圧方式による動作制御も可能となる。
【００８６】
リレー・バルブ空気圧制御入力１４は、ここでは、存在している制御信号ＳＡ、ＳＢに応じて、それに対応した圧力がリレー・バルブ１１、１３の内部に入ることを許容する、１つの３ポート２位置切換え弁として実施されている。これらの制御信号ＳＡ、ＳＢ介した制御バルブ１１、１３の動作制御がもはや不可能となる場合は、図１及び図２のブレーキシステム１００に対応して、リレー・バルブ空気圧制御入力１４のところで、空気圧方式による制御圧ｐＡ及び場合によってはｐＢが調整されるようになっている。
【００８７】
図４においては、操作装置として、１つのエアブレーキ・バルブ２４ａの代わりに、１つの電気方式による操作装置２４ｂが備えられているが、これは、運転者によるブレーキペダルの操作によって予め設定される操作ストロークｄｓに依存して、電気要求信号Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂだけを発生するようになっている。従ってこの実施形態においては、操作装置２４ｂによる制御圧の空気圧方式による制御送出が省略されている。第１の要求信号Ｓ１Ａは第１の制御装置１１０に向けて伝送され、これがそこから運転者減速度ｚＦａｈｒを計算し、それを介して、それぞれのブレーキ系統Ａ、Ｂ用にそれに対応した制御信号ＳＡ、ＳＢを予め設定する。制御バルブ１１、１３の動作制御は、これを介して電気的に行われる。
【００８８】
第１の制御装置１１０内のエレクトロニクスに故障が生じた際には、冗長ケースにおいて、第２の制御装置１２０によるブレーキ要求が冗長方式で予め設定され、その際にこの予め設定は、自動化方式により予め設定される車両目標減速度ｚＳｏｌｌに依存して行われるか、又は第２の制御装置１２０内で計算される、操作ストロークｄｓから求められる運転者減速度ｚＦａｈｒに依存して行われるか、のいずれかとなっている。操作又は操作ストロークｄｓは、ここでは第２の要求信号Ｓ１Ｂを介して、電気方式による操作装置２４ｂから第２の制御装置１２０に伝達され、そこから運転者減速度ｚＦａｈｒが算出される。第２の制御装置１２０は、続いて、この運転者減速度ｚＦａｈｒの方が大きいのか、それとも車両目標減速度ｚＳｏｌｌの方が大きいのかを検査する。両方の減速度ｚＳｏｌｌ、ｚＦａｈｒの内、高い方が、バイパス信号Ｓ４を介してバイパス・バルブ２１に向けて、また、パーキングブレーキ信号Ｓ３を介してパーキングブレーキ・バルブ２５に向けて、電子伝送され、そこから続いて、それに対応している第１のブレーキ系統Ａ用のリレー・バルブ制御圧ｐＡ、又は第３のブレーキ系統Ｃ用のパーキングブレーキ制御圧ｐＰＢが制御送出される。
【００８９】
この実施形態用のバイパス・バルブ２１は、どちらの減速度ｚＦａｈｒ、ｚＳｏｌｌの方が高いのかについて、既に第２の制御装置１２０内で決定が下されているので、図５ｂに示されるように、図５ａの実施形態とは異なり、セレクトハイ・バルブ２１ｊを有していない。更に、空気圧入力２１ｇが存在していない。従って備えられるのは１つのインレット・バルブ２１ｂと１つのアウトレット・バルブ２１ｃだけであり、これらは、印加されるバイパス信号Ｓ４に応じて、バイパス・エレクトロニクス２１ｄにより制御されてバイパス制御圧ｐＣを発生し、これが続いてリレー・バルブ制御圧ｐＡとしてバイパス出力２１ｉに向けて出力されるようになっている。
【００９０】
従って図４において提案されるのは、自動化運転のために第３の制御装置１４０からも、また電気方式による操作装置２４ｂからも、電気による予め設定ｚＳｏｌｌ、ｄｓを受け取り、これが続いて車輪ブレーキ１、２、３、４によって電気・空気圧方式により実行されるようになっている、二重に電子制御されるブレーキシステムである。
【００９１】
全ての実施形態において、更に、トレーラ制御バルブ１９が備えられ、これから印加されているトレーラ制御圧ｐＴを出力できるようにすることによって、トレーラの車輪ブレーキについても、冗長ケースにおいて動作制御を行うことができるようにしている。この際トレーラ制御圧ｐＴは、冗長ケースにおいて、例えば第１のブレーキ系統Ａ内で制御送出されるリレー・バルブ制御圧ｐＡによって予め設定されるようになっている。
【００９２】
冗長ケースが存在していない場合には、トレーラの動作制御は、停止状態においてはパーキングブレーキ・バルブ２５を介して行われ、その際に動作制御は、例えば停止状態にある時の運転者によるパーキングブレーキ機能３０の起動を通じてのパーキングブレーキ予め設定ｆＰＢに依存して、予め設定される。車両２００が停止状態にある時にパーキングブレーキ機能３０が起動されるケースでは、パーキングブレーキ・バルブ制御圧ｐＰＢが第４及び第５の圧縮空気ライン２２ｄ、２２ｅを介して同様に車両２００の後車軸ＨＡのところの車輪ブレーキ３、４に供給されることによって、駐車状況にある時には、車両２００及びトレーラの確実な停車を保証することができる。第２の制御装置１２０は、このケースでは、パーキングブレーキ・バルブ２５に向けてブレーキ要求だけを出力するために、運転者により予め設定されたパーキングブレーキ機能だけが、後車軸ＨＡに及び場合によってはトレーラ制御バルブ１９を介してトレーラに作用することになる。
【００９３】
それに補足して、自動化走行運転においても、第３の制御装置１４０により、オートマチック信号Ｓ６が第２の制御装置１２０に向けて伝送され、続いてこの第２の制御装置１２０が、特にパーキングブレーキ・バルブ２５を介して車両２００を停止状態に保持することによって、車両２００を止めておくためにパーキングブレーキ機能を実行することができ、それにより駐車状況にある時には、車両２００を自動化方式により防護できるようにしている。バイパス信号Ｓ４を相応に生成することによって、停止状態においても、また、冗長ケースが存在しなくても、また前車軸ＶＡの車輪ブレーキ１、２を利用して、自動化方式によるパーキングブレーキの作動を断行することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１  車輪ブレーキ
２  車輪ブレーキ
３  車輪ブレーキ
４  車輪ブレーキ
５  商用車２００の車輪
６  商用車２００の車輪
７  商用車２００の車輪
８  商用車２００の車輪
９  ＡＢＳブレーキ・バルブ
１０  ＡＢＳブレーキ・バルブ
１１  第２制御バルブ／アクスル・モジュレータ
１２ａ  アクスル・モジュレータ圧縮空気ポート
１２ｂ  アクスル・モジュレータ作動ポート
１２ｃ  アクスル・モジュレータ作動ポート
１２ｅ  第１アクスル・モジュレータ制御入力（電気方式）
１２ｆ  第２アクスル・モジュレータ制御入力（空気圧方式）
１２ｇ  アクスル・モジュレータ・エア抜きポート
１３  第１制御バルブ／リレー・バルブ
１４  第１リレー・バルブ制御入力（空気圧方式）
１５  リレー・バルブ作動ポート
１６  リレー・バルブ圧縮空気ポート
１７  第２リレー・バルブ制御入力（電気方式）
１８  リレー・バルブ・エア抜きポート
１９  トレーラ制御バルブ
２０Ａ  第１蓄圧器
２０Ｂ  第２蓄圧器
２０Ｃ  第３蓄圧器
２１  （第１）バイパス・バルブ
２１ａ  バイパス圧縮空気ポート
２１ｂ  インレット・バルブ
２１ｃ  アウトレット・バルブ
２１ｄ  バイパス・エレクトロニクス
２１ｅ  第１バイパス制御入力
２１ｆ  バイパス・エア抜きポート
２１ｇ  第２バイパス制御入力
２１ｈ  バイパス圧力センサ
２１ｉ  バイパス出力
２１ｊ  セレクトハイ・バルブ
２２ａ  第１圧縮空気ライン
２２ｃ  第３圧縮空気ライン
２２ｄ  第４圧縮空気ライン
２２ｅ  第５圧縮空気ライン
２３  第２バイパス・バルブ
２４ａ  空気圧方式による操作装置（ブレーキ・バルブ）
２４ｂ  電気方式による操作装置
２５  パーキングブレーキ・バルブ
２６  バイパス信号ライン
３０  パーキングブレーキ機能（運転者）
３２Ａ  制御バルブ・データライン
３２Ｂ  制御バルブ・データライン
３３  パーキングブレーキ制御ライン
３５  車輪スピードセンサ
４０Ａ  電気回路
４０Ｂ  電気回路
４１Ａ  エネルギ供給部
４１Ｂ  エネルギ供給部
１００  電気制御されるエアブレーキシステム
１１０  第１制御装置
１２０  第２制御装置
１３０  アクスル・モジュレータ・エレクトロニクス
１４０  第３制御装置
１５０  リレー・バルブ・エレクトロニクス
２００  商用車
Ａ  第１ブレーキ系統
Ｂ  第２ブレーキ系統
Ｃ  第３ブレーキ系統（パーキングブレーキ系統）
ｄｓ  操作ストローク
ｆＰＢ  パーキングブレーキ予め設定
ＨＡ  後車軸
ｐ１  車輪ブレーキ１のところのブレーキ圧力
ｐ２  車輪ブレーキ２のところのブレーキ圧力
ｐ３  車輪ブレーキ３のところのブレーキ圧力
ｐ４  車輪ブレーキ４のところのブレーキ圧力
ｐＡ  リレー・バルブ制御圧
ｐＡ１  ブレーキ・バルブ／リレー・バルブ制御圧
ｐＢ  アクスル・モジュレータ制御圧
ｐＢ１  ブレーキ・バルブ／アクスル・モジュレータ制御圧
ｐＣ  バイパス制御圧
ｐＰＢ  パーキングブレーキ・バルブ制御圧
ｐＴ  トレーラ制御圧
Ｓ１Ａ  第１作動信号（ｄｓ）
Ｓ１Ｂ  第２作動信号（ｄｓ）
Ｓ２Ａ  第１要求信号（ｚＳｏｌｌ）
Ｓ２Ｂ  第２要求信号（ｚＳｏｌｌ）
Ｓ３  パーキングブレーキ信号
Ｓ４  バイパス信号
Ｓ５  運転者信号
Ｓ６  オートマチック信号
Ｓ７  監視信号
ＳＡ  リレー・バルブ制御信号
ＳＢ  アクスル・モジュレータ制御信号
ＶＡ  前車軸
ｚＳｏｌｌ  車両目標減速度
ｚＦａｈｒ  運転者減速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【国際調査報告】
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