(57)【要約】ブレーキ機能を含む車両モーションシステムの制御装置及びこれに関連した制御方法は、ブレーキ機能に関する１つ以上のブレーキアクチュエータを有するモーションアクチュエータと、ブレーキ機能を制御する冗長アセンブリを形成する第１及び第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１，ＶＭＭ２）と、を備えている。走行状態において、第１の車両モーション管理コントローラは現在の公称期待ブレーキ性能でブレーキアクチュエータを制御し、第２の車両モーション管理コントローラは作動待機モードになっている。制御装置は、第２の車両モーション管理コントローラが、１秒未満、好ましくは０．５秒未満、好ましくは０．３秒未満の時間間隔（ＳＷＴ）内に、第１の車両モーション管理コントローラから現在の公称期待ブレーキ性能をもってブレーキアクチュエータの制御を引き継ぐように構成されたホットスワップ機能を備えている。【選択図】図２
2021529120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ機能を含む車両モーションシステムの制御装置であって、
前記ブレーキ機能に関する少なくとも１つ以上のブレーキアクチュエータ（ＢＡ）を有するモーションアクチュエータと、
前記ブレーキ機能を制御するために冗長アセンブリを形成する、少なくとも第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）及び第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）と、
を備え、
走行状態において、前記第１の車両モーション管理コントローラが、現在の公称期待ブレーキ性能で前記ブレーキアクチュエータを制御する一方、前記第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、前記ブレーキ性能に実質的な影響がない作動待機モードにあり、
前記第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、１秒未満、好ましくは０．５秒未満、より好ましくは０．３秒未満の時間間隔（ＳＷＴ）内に、前記現在の公称期待ブレーキ性能をもって、前記第１の車両モーション管理コントローラから前記ブレーキアクチュエータの制御を引き継ぐように構成されたホットスワップ機能を備えた、
制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキアクチュエータが、加圧空気で作動する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記現在の公称期待ブレーキ性能を担う前記第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）によって制御される主ブレーキ空気圧回路（ＭＢＣ）と、前記第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）によって制御されるバックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）と、を備え、
前記バックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）は、前記作動待機モードにおいて、前記主ブレーキ空気圧回路（ＭＢＣ）に適用された圧力より低い作動待機圧力でプリチャージされた、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
各車両のアクスル又は各ブレーキ付きホイールに１つ以上のブレーキ制御装置を備え、当該ブレーキ制御装置が、制御された圧力（ＰＲＥＦ（ｔ））を１つ以上の関連するブレーキアクチュエータに供給するように構成された、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
１つ以上のローカルブレーキ装置を備え、
各ローカルブレーキ装置は、サービスブレーキチャンバ（Ｃ２）を有するブレーキアクチュエータ（ＢＡ）と、前記ブレーキアクチュエータ（ＢＡ）の前記サービスブレーキチャンバ（Ｃ２）に接続された出口（２６）、前記主ブレーキ空気圧回路（ＭＢＣ）に接続された第１の入口（２１）、及び前記バックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）に接続された第２の入口（２２）を有するダブルチェックバルブ（２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲ）と、を備え、
前記主ブレーキ空気圧回路（ＭＢＣ）における圧力（ＰＲＥＦ）に対して、前記バックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）の圧力（ＰＫＢ）が、０．５ＰＲＥＦ＜ＰＢＫ＜０．９９ＰＲＥＦという条件によって定義される作動待機範囲にある、
請求項３又は４に記載の制御装置。
【請求項６】
アンチロック機能（ＡＢＳ機能）を実行する圧力制御バルブ（ＰＣＶ）を備え、
前記圧力制御バルブが、前記ダブルチェックバルブと前記ブレーキアクチュエータ（ＢＡ）の前記サービスブレーキチャンバ（Ｃ２）との間に配置された、
請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
アンチロック機能（ＡＢＳ機能）を実行する圧力制御バルブ（ＰＣＶ）を備え、
前記圧力制御バルブが、前記バックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）の前記ダブルチェックバルブの上流に配置された、
請求項５に記載の制御装置。
【請求項８】
前記第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）と前記第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）との間に相互通信リンク（２８）が設けられた、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項９】
前記作動待機モードにおいて、前記第２の車両モーション管理コントローラ（ＣＭＭ２）が、前記第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）から現在の設定値をリアルタイムに受信する、
請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記バックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）が、パーキングブレーキ回路によって形成され、
この場合、前記プリチャージは、通常の走行状態で、前記通常のパーキングブレーキ圧力（ＰＢｒｅｆ）より低い圧力である、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項１１】
ブレーキ機能を含む車両モーションシステムを制御する方法であって、
前記車両モーションシステムは、前記ブレーキ機能に関する少なくとも１つ以上のブレーキアクチュエータを有するモーションアクチュエータと、前記ブレーキ機能を制御するために冗長アセンブリを形成する、少なくとも第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）及び第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）と、を備え、
走行状態において、前記第１の車両モーション管理コントローラが、現在の公称期待ブレーキ能力で前記ブレーキアクチュエータを制御する一方、前記第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、前記ブレーキ能力に実質的な影響がない作動待機モードにあり、
ＶＭＭ１が非公称状態、即ち、ＶＭＭ１の機能の一部又はすべてが利用できない状態にあれば、前記第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、前記現在の公称期待ブレーキ性能をもって、１秒未満、好ましくは０．５秒未満、好ましくは０．３秒未満という時間間隔（ＳＷＴ）内に、前記第１の車両モーション管理コントローラから前記ブレーキアクチュエータの制御を引き継ぐように構成された、
方法。
【請求項１２】
前記作動待機モードにおいて、前記第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、前記第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）から現在の設定値をリアルタイムに受信する、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、前記第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）から受信した前記第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）の設定値をそれ自体でリアルタイムに算出する、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
第１のローカル車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）と第２のローカル車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）との間に、「アライブ」信号及び「ヘルス」信号を相互交換する、相互通信リンク（２８）が設けられた、
請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムを備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、自動運転車両、及び／又は基本的若しくは精巧な自律走行機能を有する車両の車両モーション制御に関する。ここでは、１つの制御装置が利用できなくなる可能性がある状況に対処するために冗長性が必要である。特に、トラック、中型車両又は大型車両などの自動運転車両は、ある程度の冗長性を示す電子制御ブレーキシステムが必要である。
【背景技術】
【０００２】
自動車の分野では、信頼性の高い経路制御は、道路の円滑かつ安全な交通を確保するために必要な重要な安全機能の１つである。より詳細には、ドライブトレインのトルク制御はもちろんのこと、ステアリング機能及びブレーキ機能が最も重要である。
【０００３】
自動運転車両は、ドライバによって以前実行されたアクションを代わりに行うことができる、１つ以上の車両モーション管理コントローラを備えている。冗長性の基準は、通常、高レベルの自律走行機能に必要な安全性レベル及び完全性レベル（ＳＩＬ）を満足させるため、車両モーション管理コントローラを二重化させる。
【０００４】
自動運転車両は、信頼性が高く強力なブレーキ機能が必要である。ブレーキ機能は、特にトラック、より一般的には大型車両に関し、作動流体として加圧空気を使用する空電システム（an electro-pneumatic system）に依存している。
【０００５】
１つの回路が故障した場合にブレーキ能力を維持するための冗長装置として、２つの独立した空気圧回路を備えることが長年義務付けられていた。その後、基本的な空気圧システム上の電気制御を使用するソリューションが導入され、アクスルの圧力変化が迅速になって、ブレーキアクチュエータの効果的な制御がドライバの制御によりリアルタイムに反映できるようになった。
【０００６】
最近では、ブレーキバイワイヤソリューションに向かう傾向により、ＥＰ２７９４３６８で説明されているように、ドラックの設計者が、フットペダルユニットからすべての空気圧コンポーネントを取り外すことによって、フットペダルブレーキユニットを簡略化している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特に電子制御及び空気圧制御の分野では、故障に対する信頼性と耐性を依然として確保する必要がある。空気圧システムの他にも、本開示の範囲において、電気機械式ブレーキ及び油圧式ブレーキも考慮する。
【０００８】
ここで、自律車両及び車両自動化の見地により、発明者らは、冗長な空電ブレーキシステム、より一般的には車両モーションの冗長制御を提供するための新しいソリューションを見つけることに努力してきた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、ブレーキ機能を含む車両モーションシステムの制御装置が開示される。この制御装置は、ブレーキ機能に関する少なくとも１つ以上のブレーキアクチュエータを有するモーションアクチュエータと、ブレーキ機能を制御するために冗長アッセンブリを形成する、少なくとも第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）及び第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）と、を備えている。走行状態において、第１の車両モーション管理コントローラが、現在の公称期待ブレーキ性能（a current nominal expected braking performance）でブレーキアクチュエータを制御する一方、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、ブレーキ性能に実質的に影響がない作動待機モードにある。制御装置は、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、１秒未満、好ましくは０．５秒未満、より好ましくは０．３秒未満の時間間隔（ＳＷＴ）内に、現在の公称期待ブレーキ性能でもって、第１の車両モーション管理コントローラからブレーキアクチュエータの制御を引き継ぐように構成されたホットスワップ機能を備えている。
【００１０】
この装置のおかげで、ＶＭＭ１からＶＭＭ２へ切り替えて１００％のフルエンベロープ性能に到達するまで時間が非常に短くなり、ホットテイクオーバが提案される。これによって、任意のブレーキ条件、衝突回避機能（道路上に検知された物体又は障害物）、又は極端な運転やハンドリング条件の場合には緊急条件下でのブレーキングを含んだ、車両モーションをシームレスに制御することができる。
【００１１】
有利なことに、作動待機モードは、ブレーキアクチュエータのオンライン制御によって使用される設定レベルよりやや低い設定レベルを有する、すぐ使用できるモード（a ready-to-be-used mode）である。
【００１２】
第１の車両モーション管理コントローラ（又はこれに関連したアクチュエータや必須のセンサ）に問題が発生したときはいつでも、これに関連したアクチュエータやセンサと共に、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が非常に短時間でこれを引き継ぐことができる。
【００１３】
本明細書において、「車両」という用語は、動力付きの車両だけでなく、牽引ユニットに取り付けられるように構成されたトレーラも含んでいる。牽引ユニット及びトレーラの両方は、ここで奨励されるように、制御ユニットを備えることができる。
【００１４】
ステアリング機能についても、同様なプロセスを実行できることに留意されたい。
【００１５】
「ＶＭＭ１の非公称状態（non nominal condition）」は、第１の車両モーションコントローラＶＭＭ１自体若しくはその電源に影響する問題、ＶＭＭ１によって制御されるブレーキアクチュエータに影響する重大な問題、又は適切な制御を実行するのに不可欠なセンサに影響する問題のいずれかによると理解すべきである。
【００１６】
いくつかのブレーキアクチュエータは、推進及びブレーキングの両方を担う１つ以上のホイールモータ（ホイール領域に一体化されたトラクションモータ）によって形成できることに留意すべきである。
【００１７】
本発明の様々な実施形態では、以下の装置の１つ及び／又は他のものに加えて、単独で又は組み合わせて、おそらく頼みとすることができる。
【００１８】
一態様によれば、ブレーキアクチュエータは、加圧空気で作動する。これは、特に、トラック、バス、中型車両又は大型車両について適切かつ関連したソリューションでもある。これはまた、特に、トレーラについて適切かつ関連したソリューションでもある。
【００１９】
他の態様によれば、ブレーキアクチュエータは、電気機械式のブレーキタイプである。これは、空気圧ソリューションの代替手段であり、例えば、電気モータ、ブレーキ作動のカムベース若しくはウェッジベースの運動、又は作動待機モードにおいてプリチャージされたカムベース若しくはウェッジベースの運動などを使用する。
【００２０】
一態様によれば、ブレーキアクチュエータは、油圧式のブレーキタイプである。これは、空気圧ソリューションの代替手段であり、作動流体としての空気に代えてオイルを使用する。
【００２１】
一態様によれば、現在の公称期待ブレーキ性能を担う第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）によって制御される主ブレーキ空気圧回路（ＭＢＣ）と、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）によって制御されるバックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）と、が提供される。バックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）は、主ブレーキ空気圧回路（ＭＢＣ）に適用された空気圧より低い作動待機圧力で、作動待機モードにおいてプリチャージされる。有利なことに、作動待機モードは、バックアップブレーキ空気圧回路が、主ブレーキ空気圧回路（ＭＢＣ）によって提供され、ブレーキアクチュエータのオンライン制御によって使用されるブレーキ圧力よりやや低いブレーキ圧力を供給する。
【００２２】
一態様によれば、システムは、制御された圧力（ＰＲＥＦ（ｔ））を１つ以上の関連したブレーキアクチュエータに供給するように構成された、各車両のアクスル又は各ブレーキ付きホイールの１つ以上のブレーキ制御装置を備えることができる。主ブレーキ空気圧回路（ＭＢＣ）及び／又はバックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）から各ブレーキアクチュエータに制御された圧力を供給するために、いくつかの可能な構成が想定される。
【００２３】
一態様によれば、システムは、１つ以上のローカルブレーキ装置を備えることができる。そのようなブレーキ装置はそれぞれ、サービスブレーキチャンバ（Ｃ２）を有するブレーキアクチュエータ（ＢＡ）と、ブレーキアクチュエータ（ＢＡ）のサービスブレーキチャンバ（Ｃ２）に接続された出口（２６）、主ブレーキ空気圧回路（ＭＢＣ）に接続された第１の入口（２１）、及びバックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）に接続された第２の入口（２２）を有するダブルチェックバルブ（２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲ）と、を備えている。バックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）における圧力（ＰＢＫ）は、主ブレーキ空気圧回路（ＭＢＣ）における圧力（ＰＲＥＦ）に対して、作動待機範囲内にある。作動待機範囲は、０．５ＰＲＥＦ＜ＰＢＫ＜０．９９ＰＲＥＦという条件によって定義されている。これによって、１００％のＰＲＥＦに到達するまでの時間は、バックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）が短く、ブレーキ空気圧回路が圧力０から起動した場合よりはるかに短くなる。
【００２４】
一態様によれば、作動待機範囲は、０．８５ＰＲＥＦ＜ＰＢＫ＜０．９５ＰＲＥＦであると見做される。これによって、１００％のＰＲＥＦに到達するまでの時間は、バックアックブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）がより短くなる。実際には、ＶＭＭ１からＶＭＭ２に切り替えて１００％のフルエンベロープ性能にまで到達するまでの時間は、０．５秒より短く、さらに０．３秒より短く、さらに０．２秒より短くすることができる。これによって、任意のブレーキ条件、さらには極端な緊急ブレーキの下でのブレーキを含む、車両モーション管理の移行にシームレスに対応することができる。
【００２５】
一態様によれば、アンチロック機能（ＡＢＳ機能）を実行する圧力制御弁（ＰＣＶ）が提供される。圧力制御バルブは、ダブルチェックバルブとブレーキアクチュエータ（ＢＡ）のサービスブレーキチャンバ（Ｃ２）との間に配置される。これによって、ＡＢＳ機能は、ＶＭＭ１が制御されているときの公称動作と、ＶＭＭ２が制御を引き継いだときのバックアップ状態と、の両方で提供される。この構成において、圧力制御バルブは、ＶＭＭ１及びＶＭＭ２によって並列に制御することができる。
【００２６】
代替態様によれば、アンチロック機能（ＡＢＳ機能）を実行する圧力制御バルブ（ＰＣＶ）が提供される。圧力制御バルブは、バックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）のダブルチェックバルブの上流に配置される。これによって、ＡＢＳ機能は、ＶＭＭ２が制御を引き継いだバックアップ状態であっても提供される。
【００２７】
一態様によれば、第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）と第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）との間に相互通信リンク（２８）が提供される。これによって、第１及び第２の車両モーション管理コントローラは、“アライブ（alive）”信号及び“ヘルス（healthy）”信号を相互交換することにより相互監視することができ、一方のコントローラがいつ停止しようとも故障を検知することができる。
【００２８】
一態様によれば、作動待機モードにおいて、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）から現在の設定値をリアルタイムに受信する。これによって、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）は、リアルタイムにオンライン設定値に追従することができ、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）がこれから作動待機圧力設定値を算出することができる。
【００２９】
一態様によれば、バックアップブレーキ空気圧回路（ＢＫＣ）は、パーキングブレーキ回路によって形成することができる。この場合、プリチャージは、通常の走行状態において、通常のパーキングブレーキ圧力（ＰＢｒｅｆ）より低い圧力である。従って、所望のバックアップブレーキ空気圧回路を利用可能にするのに必要な追加コンポーネントはほとんどなく、これによって費用効果の高いソリューションを形成することができる。これは特に、パーキングブレーキ機能がそれ自体でアンチロック機能を特徴付けるときに関連する。しかしながら、ここでの圧力ロジックは逆であることに留意されたい。８〜９バールの圧力が供給されて、ブレーキアクチュエータ（ＢＡ）のチャンバ（Ｃ１）のパーキングブレーキが解除され、反対に圧力を低下させて、ブレーキ力を作用させなければならない。従って、プリチャージに代えて、チャンバＣ１のパーキングブレーキに供給される圧力は、［５〜６バール］の範囲の閾値までデチャージされる。よって、この圧力がさらに低下すると、即座にブレーキが作動する。
【００３０】
本開示の他の態様によれば、ブレーキ機能を含む車両モーションシステムを制御する方法が提案される。車両モーションシステムは、ブレーキ機能に関する少なくとも１つ以上のブレーキアクチュエータを有するモーションアクチュエータと、ブレーキ機能を制御するための冗長アセンブリを形成する、少なくとも第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）及び第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）と、を備えている。この方法は、（ａ）走行状態において、第１の車両モーション管理コントローラが、現在の公称期待ブレーキ性能でブレーキアクチュエータを制御する一方、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、ブレーキ性能に実質的に影響がない作動待機モードにあり、（ｂ）ＶＭＭ１の非公称状態、即ち、ＶＭＭ１の一部又はすべての機能が利用できなくなると、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、現在の公称期待ブレーキ性能でもって、第１の車両モーション管理コントローラからブレーキアクチュエータの制御を引き継ぐように構成されている。制御の引継ぎは、１秒未満、好ましくは０．５秒未満、より好ましくは０．３秒未満の時間間隔（ＳＷＴ）内に行われる。
【００３１】
この方法のおかげで、高速のホットテイクオーバが行われる。ＶＭＭ１からＶＭＭ２に切り替えて１００％のフルエンベロープ性能に到達するまでの時間は非常に短くなり、これによって、任意のブレーキ条件、極端な走行状態及びハンドリング状態の下でのブレーキを含む、車両モーション管理ＶＭＭ１からＶＭＭ２への移行にシームレスに対応することができる。
【００３２】
有利なことには、作動待機モードは、ブレーキアクチュエータのオンライン制御によって使用される設定値レベルよりやや低い設定値レベルでもって、ほぼすぐに使用できるモードである。
【００３３】
第１の車両モーション管理コントローラ（又はこれに関連するアクチュエータ若しくはこれに関連する不可欠なセンサ）にいつ問題が発生しても、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、第１の車両モーション管理コントローラに関連するアクチュエータ又はこれに関連するセンサと共に、短時間でこれを引き継ぐことができる。
【００３４】
「ＶＭＭ１の非公称状態」は、第１の車両モーション管理コントローラＶＭＭ自体若しくはその電源に影響する問題、ＶＭＭ１によって制御されるブレーキアクチュエータに影響する重大な問題、又は適切な制御を実行するのに不可欠なセンサに影響する問題のいずれかであると理解すべきである。
【００３５】
ステアリング機能についても同様なプロセスが実行できることに留意されたい。
【００３６】
一態様によれば、この方法は、作動待機モードにおいて、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）が、第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）から現在の設定値をリアルタイムに受信する。これによって、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）は、リアルタイムにオンライン設定値に追従することができ、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）は、これらから作動待機圧力設定値を算出することができる。
【００３７】
一態様によれば、第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）は、第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）から受信した現在の設定値をそれ自体でリアルタイムに算出する。
【００３８】
一態様によれば、第１の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ１）と第２の車両モーション管理コントローラ（ＶＭＭ２）との間に、「アライブ」信号及び「ヘルス」信号を相互交換する相互通信リンク（２８）が提供される。これによって、第１及び第２の車両モーション管理コントローラは、「アライブ」信号及び「ヘルス」信号を相互交換することによって、相互監視することができ、従って、一方のコントローラがいつ停止しても、故障を検知することができる。
【００３９】
他の態様によれば、本開示はまた、上述した制御装置及び／又はシステムを備えた車両を対象とする。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として添付図面を参照して説明された、２つの実施形態の以下の詳細な説明から明らかであろう。
【００４１】
【図１】車両の自律走行システムの一般的なレイアウトを示す。
【図２】車両の冗長自律走行システムの回路レイアウトを示す。
【図３】本発明によるトラックの電空ブレーキシステムの回路レイアウトを示す。
【図４】図３と同様な変形実施形態を示す。
【図５Ａ】空気生成モジュールの特定部分の詳細図を示す。
【図５Ｂ】図２Ａと同様な変形例を示す。
【図６】第１の車両モーション管理コントローラから第２の車両モーション管理コントローラへのホットスワップを示すタイムチャートである。
【図６Ｂ】図６のタイムチャートの詳細図である。
【図７】電気的及び機能的な図を示す。
【図８】ブレーキ空気圧アクチュエータを示す。
【図９】車両モーション管理コントローラの機能ブロック図である。
【図１０】図３と同様な変形実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図において、同一の参照符号は同一又は類似の要素を示している。特に明記しない限り、空気圧ラインは電気ラインより太く示されている。
【００４３】
［システムの概要］
図１は、車両の自律走行システムの一般的なレイアウトを示している。提案構成は、バス及びコーチを含む任意の種類の中型車両又は大型車両に有効である。しかしながら、軽車両及びオフロード車両もまた、本開示に含むことができる。トレーラもまた、本開示の範囲内で考慮される。
【００４４】
ここで検討するトラックは、トラクタ／トレーラ構成の牽引ユニット、又はユーティリティ「キャリア」トラックである。
【００４５】
少なくとも１つのフロントアクスルはステアリングアクスルであり、リアアクスルを含むステアリング機能を有する他のアクスルを除外しない。
【００４６】
ここで検討するトラックは、１つ以上のレベルの自律走行機能を持つことができ、ブレーキシステムにおいて冗長性に対するニーズが強化されている。
【００４７】
自律走行機能は、いくつかのレイヤに分解することができる。ベースレイヤＬ０には、推進トルク機能、ブレーキ機能及びステアリング機能などの経路制御エンティティが設けられている。
【００４８】
ドライブトレイントルク機能は、アセンブリ（エンジン、ギアボックス及びトランスミッション）を備えている。トルクは、スロットル装置によって制御される。スロットル装置は、この場合は電動スロットル装置であり、ドライバがいればアクセルペダルから、又は１つ以上の電子制御ユニットによって従来通り制御することができる。
【００４９】
ブレーキ機能の詳細については後述する。ドライブトレイントルク機能及びブレーキ機能は、車両の縦方向のモーション制御に貢献する。
【００５０】
ここで、推進及びブレーキの両方を担う１つ以上のホイールモータ（即ち、ホイール領域に一体化されたトラクションモータ）を提供することができることに留意されたい。
【００５１】
ステアリング機能は、少なくともフロントアクスルのステアリング角を能動的に制御するように構成された、１つ以上のアクチュエータを必要とする。
【００５２】
ステアリング機能は、車両のヨー及び横方向のモーション制御に主に貢献する。しかしながら、選択的なブレーキはまた、ＥＳＰ機能が関係する限り、車両のヨー及び横方向のモーション制御に貢献することができる。
【００５３】
ステアリング機能は、ブレーキ機能と一緒になって、ロールオーバ防止機能にも貢献する。
【００５４】
レイヤＬ１は、「車両モーション及び出力管理」とも呼ばれ、１つ以上の電子制御ユニット又は同等のコンピュータ資源を備え、縦方向のモーション制御機能、ヨー及び横方向のモーション制御機能、並びにロールオーバ防止機能を管理する。
【００５５】
１つ以上の電子制御ユニットは、レイヤＬ０に向けてリクエストを作成して送信する。各機能（ドライブトレイントルク機能、ブレーキ機能、ステアリング機能)は、それらのアクチュエータのステータス及び能力を返送する。レイヤＬ１では、車両の実際の挙動に関するリアルタイム信号を伝達する、慣性センサ７６を提供することができる。
【００５６】
レイヤＬ２は、「交通状況管理」と呼ばれ、１つ以上の電子制御ユニット又は同等のコンピュータ資源を備え、車両の短時間の経路に関して決定する。レイヤＬ２では、ＧＰＳ、Ｇｌｏｎａｓｓ（登録商標）、Ｇａｌｉｌｅｏ（登録商標）及び同様なソリューションなどの正確な位置情報測定手段、並びに／又は車線（ビーコンなど）に対する相対位置測定手段を提供することができる。レイヤＬ２では、車両の隣接環境に関するイメージの流れを伝達するカメラを提供することができる。車両の短時間の経路に関する決定は、リクエストとして下層のレイヤＬ１に伝達される。下層のレイヤＬ１は、車両の実際の挙動、及び車両モーションシステムの高レベルなステータスをレイヤＬ２に返送する。
【００５７】
レイヤＬ３は、「ルート管理」と呼ばれ、１つ以上の電子制御ユニット又は同等なコンピュータ資源を備え、車両の中期／長期の経路に関して決定する。レイヤＬ３は、ナビゲーション計算、交通渋滞回避などを含んでいてもよい。
【００５８】
図２は、上述したように、主にレイヤＬ０，Ｌ１に含まれる冗長自律走行システムの回路レイアウトを示している。ここでは、空気圧ブレーキシステムの場合を検討するが、他の技術的ソリューションも上述したように検討する。
【００５９】
システム全体では、２つの車両モーション電子制御ユニットＶＭＭ１，ＶＭＭ２が提供される。これは、同様に、自律走行ＥＣＵ  ＶＭＭ１，ＶＭＭ２又は車両モーションコントローラとも呼ばれる。
【００６０】
２つの車両モーション制御ユニットのそれぞれは、レイヤＬ０のエンティティにリクエストを送信し、その応答として様々なアクチュエータに関するステータス及び能力を受信する。
【００６１】
ここで、ブレーキ機能にさらに注意を向けると、２つの車両モーション制御ユニットのそれぞれは、後述する様々な空気圧回路及び空気圧制御装置にリクエストを送信する。ここで、図示の例では、主ブレーキ空気圧回路ＭＢＣ（第１のブレーキチャネル）、及びバックアップブレーキ空気圧回路ＢＫＣ（第２のブレーキチャネル）が提供される。
【００６２】
本開示は、２つのチャネル、例えば、チャネルＡ及びチャネルＢを有する２つの冗長ブレーキアセンブリが提供される場合も含んでいる。２つのチャネルは、完全に対称（バックアップは主ブレーキ空気圧回路の完全な複製）であり、ＶＭＭ１及びＶＭＭ２の役割を交換できる。
【００６３】
上記の空気圧ブレーキシステムは、どんな車速であっても、通常動作中に車両を減速及び停止させるために使用される、車両の主サービスブレーキシステムを構成している。そのうえ、パーキングブレーキシステムは、車両を使用しないときに、車両を停止状態に保つために主に使用される。パーキングブレーキシステムは、サービスブレーキシステムと少なくとも部分的に組み合わせることができるが、それにもかかわらず、パーキングブレーキシステムは、サービスブレーキシステムから独立することができ、例えば、車両のトランスミッションを遮断するシステムを備えることができる。
【００６４】
トラックやバスなどの大型車両にはまた、多くの場合、減速システム（同様に「リターダ」と呼ばれる）が搭載されている。減速システムは、車両を減速することのみが可能であるが、多くの場合、車両を妥当な距離で完全に効果的に停止させることができない。流体力学的なブレーキ又は電気力学的なブレーキなどのそのような減速システムは、車両が特定速度を超えて走行しているときに最も効果的である。そのような減速システムは、上述した空気圧ブレーキシステムとは本質的に異なっている。
【００６５】
図３は、トラックの電空ブレーキシステムの回路レイアウトを示している。
【００６６】
明確にするために、すべてのホイールについて同一のブレーキアクチュエータを示すが、もちろん、ホイールの位置（フロント、リア、トレーラなど）に応じて変更及び異ならせてもよい。
【００６７】
当然知られているように、サービスブレーキアクチュエータ及びパーキングブレーキアクチュエータを組み合わせることができる、ブレーキアクチュエータ（ＲＷ−Ｌ，ＲＷ−Ｒ，ＦＷ−Ｌ，ＦＷ−Ｒ）が提供される。
【００６８】
図８に示すように、各ブレーキアクチュエータ（一般的にＢＡと呼ばれる）は、第１の方向Ｄ１に第１の進行力Ｅ１を作用させる第１のスプリング８２によって付勢される第１のピストン８１を含んでいる。ブレーキアクチュエータＢＡはまた、第１の方向Ｄ１とは反対側の第２の方向Ｄ２に第２の進行力Ｅ２を作用させる第２のスプリング８４によって付勢される第２のピストン８３を含んでいる。第２のピストン８３は、関連するブレーキ機構（図示しないブレーキパッド、ブレーキディスクなど）を駆動するブレーキアクチュエータの出力ロッド８８を有する剛体である。固定壁８６は、ブレーキアクチュエータのハウジング８７内に取り付けられている。固定壁８６は、第１のピストン８１及び第２のピストン８３をそれぞれ収容する、可変容積の２つのチャンバＣ１，Ｃ２を区画する。出力ロッド８８は第２のピストン８３に連結され、気密状態で固定壁８６を貫通して、第１のピストンに結合されている。第１のスプリング８２及び第２のスプリング８４は、第１の進行力Ｅ１が第２の進行力Ｅ２より大きくなるように選定されている。従って、チャンバＣ１及びＣ２に空気圧がない場合、第１の進行力Ｅ１が第１のピストン８１を第１の方向Ｄ１に押す。この進行力は、第２のピストン８３によって出力ロッド８８に伝達されて、関連するブレーキ機構を第１の方向に作動させる。そのような状況では、ブレーキ機構が、関連する左後ホイールのブレーキディスク又はブレーキドラムに係合する。これは、トラックのパーキングブレーキ動作に該当する。換言すると、加圧空気がブレーキアクチュエータＢＡに供給されない場合、トラックのパーキングブレーキが作動する。ピストンの代わりに、フレキシブル部材又はダイアフラムを使用することができる。
【００６９】
入力ＰＢＲ（パーキングブレーキ解除、フロント及びリアのそれぞれに対するＰＢＲ２又はＰＢＲ１）によってチャンバＣ１に加圧空気が供給されると、このチャンバ内の空気圧力が第２のスプリング８２に抗して第１のピストン８１を押し、第２のスプリング８４が第２のピストン８３を第２の方向Ｄ２に押す。これは、空気圧力によるトラックのパーキングブレーキの解除に該当する。
【００７０】
パーキングブレーキが解除され、加圧空気が入力ＢＣ（ブレーキ制御）によってチャンバＣ２に供給されると、チャンバＣ２内の空気圧力が、ブレーキ機構を徐々に作動させて関連するホイールにブレーキをかける、第２のピストン８３を第１の方向Ｄ１に押す。アクチュエータによってブレーキ機構に伝達される機械的な進行力は、チャンバＣ２に供給される空気圧力とともに増加する。これは、トラックのサービスブレーキの作動に該当する。サービスブレーキアクチュエータは、空気圧力を機械的な力に変換する装置である。
【００７１】
トラックに連結されたトレーラもまた、同様なホイールブレーキ制御装置を備えることができる。
【００７２】
２つのフロントアクスル、及び／又は２つ以上のリアアクスルがある場合、４つ以上のブレーキアクチュエータを提供することができる。ブレーキアクチュエータの個数は、２，４，６，８又はそれ以上にすることができる。いくつかのブレーキアクチュエータがパーキングブレーキ機能を失うことには何の価値もない。ブレーキアクチュエータの個数は、アクスルの個数の２倍とすることができる。
【００７３】
図示の例では、各アクスル又はアクスルのグループには、ブレーキモジュール、例えば、フロントアクスルブレーキモジュールＦＢＭ、及び１つ以上のリアアクスルブレーキモジュールＲＢＭが設けられている。また、フロントアクスルモジュールＦＢＭに関連付けられたバックアップリレーバルブＢＫＲＶ−Ｆが提供される。さらに、各リアアクスルブレーキモジュールＲＢＭに関連付けられた１つ以上のバックアップリレーバルブＢＫＲＶ−Ｒが提供される。
【００７４】
しかしながら、図１０に示す異なる構成では、ホイールごとにバック機能と一体化された１つの分散型ブレーキモジュールＷＢＣＵ、又は２つのホイールごとにバックアップ機能と一体化された１つのそのような分散型ブレーキモジュールＷＢＣＵを提供することができる。
【００７５】
フロントアクスルブレーキモジュールＦＢＭは、一般的に、圧力制御バルブ（要するにＰＣＶ）を介して、左右のフロント空気圧ブレーキアクチュエータ（ＦＷ−Ｌ，ＦＷ−Ｒ）に空気圧制御圧力を供給する。各圧力制御バルブＰＣＶは、アンチロック機能（ＡＢＳ機能）を実行する。例えば、各圧力制御バルブＰＣＶは、ブレーキチャンバへの通路又はこれに至る空気を遮断することができる直列配置の第１のバルブと、ブレーキチャンバ回路から空気を取り出して大気中に放出する第２のバルブと、を有している。これらのバルブは、各ホイールの速度のリアルタイム分析に従って制御されている。
【００７６】
このレイアウトに関してより詳細には、右ホイールチャネルのフロントアクスルブレーキモジュールＦＢＭの下流に、圧力制御バルブ３Ｒが配置され、左ホイールチャネルのフロントアクスルブレーキモジュールＦＢＭの下流に、圧力制御バルブ３Ｌが配置されている。
【００７７】
同様に、右ホイールチャネルのバックアップリレーバルブＢＫＲＶ−Ｒの下流に、圧力制御バルブ４Ｒが配置され、左ホイールチャネルのバックアップリレーバルブＢＫＲＶ−Ｌの下流に、圧力制御バルブ４Ｌが配置されている。
【００７８】
有利なことには、本開示によれば、ダブルチェックバルブ（２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲ）が提供される。そのようなダブルチェックバルブは、２つの入力のうち高圧の空気を出力するため、「セレクトハイ」としても知られている。
【００７９】
ダブルチェックバルブ２ＦＲは、右ホイールチャネルの圧力制御バルブの下流に配置され、ダブルチェックバルブ２ＦＲの出力は、関連するブレーキアクチュエータＦＷ−ＲのチャンバＣ２に接続されている。ダブルチェックバルブ２ＦＬは、左ホイールチャネルの圧力制御バルブの下流に配置され、ダブルチェックバルブ２ＦＬの出力は、関連するブレーキアクチュエータＦＷ−ＬのチャンバＣ２に接続されている。
【００８０】
リアアクスルブレーキモジュールＲＢＭは、一般的に、フロントアクスルの１つと同様な配置をとり、左右のリア空気圧ブレーキアクチュエータ（ＲＷ−Ｌ，ＲＷ−Ｒ）に空気圧制御圧力を供給する。
【００８１】
圧力制御バルブ４Ｒ，４Ｌは、左右のホイールチャネルのそれぞれについて、リアアクスルブレーキモジュールＲＢＭの下流に配置されている。圧力制御バルブ５Ｒ，５Ｌは、左右のホイールチャネルのそれぞれについて、バックアップリレーバルブＢＫＲＶ−Ｒの下流に配置されている。ダブルチェックバルブ２ＲＲは、右ホイールチャネルの圧力制御バルブの下流に配置され、ダブルチェックバルブ２ＲＲの出力は、関連するブレーキアクチュエータＲＷ−ＲのチャンバＣ２に接続されている。ダブルチェックバルブ２ＲＬは、左ホイールチャネルの圧力制御バルブの下流に配置され、ダブルチェックバルブ２ＲＬの出力は、関連するブレーキアクチュエータＲＷ−ＬのチャンバＣ２に接続されている。
【００８２】
この配置のおかげで、２つの独立した空気圧回路は、主ブレーキ空気圧回路ＭＢＣ、及びバックアップブレーキ空気圧回路ＢＫＣを提供する。バックアップブレーキ空気圧回路ＢＫＣは、「セカンダリ」又は「補助」ブレーキ空気圧回路とも呼ばれる。
【００８３】
図５Ａでより詳細に示すように、各ダブルチェックバルブ（参照符号２によって参照される）は、ブレーキアクチュエータＢＡのサービスブレーキチャンバＣ２に接続された出口２６、主ブレーキ空気圧回路ＭＢＣに接続された第１の入口２１、及びバックアップブレーキ空気圧回路ＢＫＣに接続された第２の入口２２を有している。
【００８４】
主ブレーキ空気圧回路ＭＢＣとバックアップブレーキ空気圧回路ＢＫＣとの間の唯一の共通部分が、ブレーキアクチュエータＢＡのチャンバＣ２につながる「最後の」パイプ３０であることに留意されたい。
【００８５】
第１のＰＣＶ（３ｉ，５ｉ）は、ダブルチェックバルブ２の上流の主ブレーキ空気圧回路ＭＢＣに配置されている（ｉはＲ又はＬを夫々示す）。第２のＰＣＶ（４ｉ，６ｉ）は、ダブルチェックバルブ２の上流のバックアップブレーキ空気圧回路ＢＫＣに配置されている。第１のＰＣＶは、第１の車両モーション電子制御ユニットから伝達された電気信号ＥＳ１によって制御され、第２のＰＣＶは、第２の車両モーション電子制御ユニットから伝達された電気信号ＥＳ２によって制御される。
【００８６】
フロントアクスルブレーキモジュール（ＦＢＭ）及びリアアクスルブレーキモジュール（ＲＢＭ）はそれぞれ、それ自体知られている空電装置であって、空気圧リレー機能を提供するとともに、主ブレーキ空気圧回路ＭＢＣに関連している。要するに、制御信号（電気信号及び／又は空気圧信号）に正確に従いながら、加圧空気源から選択的に空気を取り出し、空気を選択的に大気中に放出する。その出力は、上述した圧力制御バルブ及びダブルチェックバルブを介して、関連するブレーキアクチュエータＢＡのチャンバＣ２に接続されている。
【００８７】
フロントバックアップリレーバルブＢＫＲＶ−Ｆ及びリアバックアップリレーバルブＢＫＲＶ−Ｆはそれぞれ、空電又は純粋な空気圧の何れかとして知られている、空気圧リレーバルブである。その出力は、バックアップ源として、上述した圧力制御バルブ及びダブルチェックバルブを介して、関連するブレーキアクチュエータＢＡのチャンバＣ２に接続されている。
【００８８】
図３及び図４に示すように、第１の空気供給回路ＡＣ１及び第２の空気供給回路ＡＣ２が提供される。また、図示の第１実施形態では、ホイールブレーキ制御装置への冗長空気供給源を形成する、第３の空気供給回路ＡＣ３が提供される。
【００８９】
第１の空気供給回路ＡＣ１に接続された第１の空気リザーバＲ１が提供される。
【００９０】
第２の空気供給回路ＡＣ２に接続された第２の空気リザーバＲ２が提供される。
【００９１】
第３の空気供給回路ＡＣ３に接続された第３の空気リザーバＲ３を提供してもよい。
【００９２】
別の言い方をすれば、相互に独立するように設計された第１、第２及び第３の空気供給回路（ＡＣ１，ＡＣ２，ＡＣ３）に夫々接続された、３つの空気リザーバ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、「容器」とも呼ばれる）が提供される。第１及び第２の空気供給回路ＡＣ１，ＡＣ２は、通常、約１２バールのサービス圧力に設定されている。実際問題として、第１及び第２の空気供給回路ＡＣ１，ＡＣ２は、［５バール〜１５バール］の範囲内に含まれるサービス圧力、好ましくは［７バール〜１２バール］の範囲内に含まれるサービス圧力を有していてもよい。冗長な第３の空気供給回路ＡＣ３は、同じ約１２バールのサービス圧力に設定してもよい。
【００９３】
第１の空気供給回路ＡＣ１は、リアアクスルブレーキモジュールＲＢＭに加圧空気を供給する。第２の空気供給回路ＡＣ２は、フロントアクスルブレーキモジュールＦＢＭに加圧空気を供給する。ＡＣ１は、時々「プライマリ」回路と呼ばれ、ＡＣ２は、通常、リアブレーキがフロントブレーキより強力であるため、時々「セカンダリ」回路と呼ばれる。
【００９４】
周囲から取り込んだ空気を圧縮する空気コンプレッサ６０が提供される。コンプレッサの出力は、フィルタ／ドライヤ６２を通過する。これらのコンポーネントは、それ自体知られているので、ここでは詳細に説明しない。
【００９５】
好ましくは保護容器内にコンポーネントを収容した、空気生成モジュール６（略して「ＡＰＭ」）が提供され、これによって、機械的アタック及び流体的アタックに対する保護が提供される。空気生成モジュール６は、キャビンの後方に配置され、キャリアタイプトラックについてはトラックの一側面からアクセス可能、又はキャビンがチルト又はロックする場合には上面からアクセス可能である。空気生成モジュール６は、様々なバルブ、ソレノイド、リレーバルブ、圧力センサ及び制御ユニット６１を備えている。
【００９６】
空気生成モジュール６は、パーキングブレーキ機能のコアを収容し、トラックＰＢＲリレーバルブ８を備えている。それ自体知られているように、ＡＰＭ６の制御ユニット６１に伝達される電気信号Ｓ１８を出力する、パーキングブレーキ電気入力装置１８が提供される。米国規格に関して、トレーラブレーキ制御に関連して追加のブレーキハンドル１９（「赤いノブ」）が提供されてもよい。関連する電気信号Ｓ１９は、ＡＰＭ６の制御ユニット６１に伝達される。
【００９７】
コンプレッサ及びフィルタから供給される加圧空気のために、トランク部ＡＣ０が提供される。トランク部ＡＣ０は、オーバーフローバルブ（図示せず）を介して、第１及び第２の空気供給回路ＡＣ１，ＡＣ２、並びに第３の空気供給回路ＡＣ３に空気を分配する。また、トランク部ＡＣ０は、オーバーフローバルブを介して、トラックＰＢＲリレーバルブ８及びトレーラリレーバルブ１に空気を供給する、ＡＣ４で示す他の空気供給回路に空気を分配する。
【００９８】
図示の例では、２つの自律走行ＥＣＵ７１，７２が提供される。
【００９９】
参照符号７１，７２はそれぞれ、ＶＭＭ１，ＶＭＭ２を指しているが、その逆も可能であることを既に説明した。
【０１００】
一例によれば、第１の自律走行制御ユニット７１によって伝達される電気制御信号はＥＳ１で示され、第２の自律走行制御ユニット７２によって伝達される電気制御信号はＥＳ２で示され、これらは従来の電気制御信号又はこれと同等なデータバスメッセージとして形成される。
【０１０１】
ブレーキシステムは、第１の入力電気信号Ｓ１６を伝達するサービスブレーキ電子入力装置１６（一般的にフットブレーキペダルとして形成される）を備えている。ブレーキシステムは、第１の入力電気信号Ｓ１６を処理するとともに、電気制御信号（ＥＳ１，ＥＳ２）をフロントアクスルブレーキ制御ユニット及びリアアクスルブレーキ制御ユニットに伝達するように構成された、２つ（又はそれ以上）の電子ブレーキ制御ユニット７１，７２を備えている。第１及び第２の自律走行制御ユニット７１，７２は、少なくとも、自律走行制御ユニット７１，７２で分析される、イメージＳ７５の流れを提供するカメラ７５に依存している。レーダ、ライダーなどの慣性センサ７６などの他のタイプのセンサ、及び様々な交通認識エンティティ（固定エンティティ又はモバイルエンティティ）から受信した通信データも提供することができる。
【０１０２】
主ブレーキ空気圧回路ＭＢＣに含まれるコンポーネントは、第１の自律走行制御ユニット７１からの電気信号ＥＳ１によって主に制御されている。
【０１０３】
第１のＰＣＶ３Ｒ，３Ｌ，５Ｌ，５Ｒは、第１の自律走行制御ユニット７１から伝達された電気信号ＥＳ１によって制御される一方、第２のＰＣＶ４Ｒ，４Ｌ，６Ｌ，６Ｒは、第２の自律走行制御ユニット７２から伝達される電気信号ＥＳ２によって制御される。
【０１０４】
バックアップブレーキ空気圧回路ＢＫＣに含まれるコンポーネントは、第２の自律走行制御ユニット７２からの電気信号ＥＳ２によって主に制御されている。
【０１０５】
第１及び第２の自律走行ＥＣＵ７１，７２は、一体となってブレーキ機能を制御する冗長アセンブリを形成する。しかしながら、冗長性は、制御ユニットレベルだけでなく、ブレークアクチュエータに至るまでの中間の制御装置でも得られる。
【０１０６】
第１及び第２の自律走行ＥＣＵ７１，７２は、それぞれ独立した電源ＰＳ１，ＰＳ２によって給電されることに留意されたい。
【０１０７】
加圧空気の供給のために冗長性が提供されていることも留意されたい。
【０１０８】
従って、２つの完全に独立したブレーキチャネルが提供され、高評価の冗長性が得られる。
【０１０９】
図４及び図５Ｂは、ダブルチェックバルブ（２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲ）及び圧力制御バルブについて、異なる装置を有する変形実施形態を示している。
【０１１０】
圧力制御バルブは、主ブレーキ空気圧回路ＭＢＣ及びバックアップブレーキ空気圧回路ＢＫＣの両方に関する共通部分のダブルチェックバルブの下流に配置されている。別の言い方をすれば、ブレーキ付きホイールのそれぞれに対して１つの圧力制御バルブのみがある。図示の例では、圧力制御バルブ３４Ｌは左のフロントホイール専用であり、圧力制御バルブ３４Ｒは右のフロントホイール専用であり、圧力制御バルブ５６Ｌは左のリアホイール専用であり、圧力制御バルブ５６Ｒは右のリアホイール専用である。
【０１１１】
この場合、各圧力制御バルブ３４ｉ，５６ｉ（ｉは左右のそれぞれを示す）は、第１及び第２の車両モーション管理コントローラＶＭＭ１，ＶＭＭ２の両方から来る電気信号ＥＳ１及びＥＳ２によってデュアルモードで制御される。
【０１１２】
各ダブルチェックバルブについて、一方の入力２１は、主ブレーキ空気圧回路ＭＢＣ（導管３３）から供給され、他方の入力２２は、バックアップブレーキ空気圧回路ＢＫＣ（導管３２）から供給される。その出力は、関連する圧力制御バルブＰＣＶに（導管３１を介して）供給され、関連する圧力制御バルブＰＣＶは、導管３０を介して、関連するブレーキアクチュエータＢＡのチャンバＣ２に接続される。
【０１１３】
図３及び図４に示す例では、バックアップリレーバルブＢＫＲＶ−Ｆ，ＢＫＲＶ−Ｒは純粋な空気圧式であって、空気生成モジュール６によって制御及び出力される、バックアップ空気圧ラインＢＢＫＣによって制御される。ＢＢＫＣは、比例制御ラインである。
【０１１４】
また、各空気圧回路の様々な部分３０，３１，３２，３３，３４における圧力を測定する圧力センサ（図示せず）を提供してもよい。
【０１１５】
［ホットスイッチオーバ／ＶＭＭ２のＶＭＭ１からの引き継ぎ］
このシステムは、上記の奨励された制御装置のおかげで、有利には、ここで説明するホットスワップ機能を備えている。
【０１１６】
この特徴によれば、所定の条件で、第２の車両モーション管理コントローラＶＭＭ２は、第１の車両モーション管理コントローラＶＭＭ１からブレーキアクチュエータの制御を迅速に引き継ぐように構成されている。実際には、図６及び図６Ｂに示すように、この移行は、特に車両がブレーキをかけているときを含む、車両走行中に実行される。
【０１１７】
このホットテイクオーバ移行が不必要な走行条件があってもよい。例えば、車速が４０ｋｍ／ｈ未満の場合、又はブレーキ要求がないか下限閾値を下回っている場合、ホットテイクオーバ移行は不必要であってもよい。
【０１１８】
時間Ｔ１の前に、第１の車両モーション管理コントローラＶＭＭ１は、現在の公称期待ブレーキ性能でブレーキアクチュエータを制御する。ＶＭＭ１は、ブレーキを「オンライン」制御し、ブレーキ空気圧ＰＲＥＦによって定義されるブレーキ設定値を有している。
【０１１９】
実際には、図６のタイミングチャート最初の部分に示すように、ＰＲＥＦが時間とともに増加する。ＰＲＥＦ（ｔ）に特に言及し、これを「基準」圧力と呼ぶこともできる。同時に、第２の車両モーション管理コントローラＶＭＭ２によって制御される第２のバックアップチャネルも制御を実行するが、圧力はＰＲＥＦ（ｔ）より少し低くなる。別の言い方をすれば、図示のバックアップ圧力ＰＢＫは、このバックアップ圧力がブレーキ性能に実質的な影響がないように間隔を保持しつつ、制御された基準圧力（ＰＲＥＦ（ｔ））に追従する。ここで、ダブルチェックバルブ（２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲ）は、「セレクトハイ」コネクタとして作動することに留意されたい。従って、バックアップ圧力ＰＢＫが基準圧力より低くなることから、ブレーキチャンバＣ２は基準圧力ＰＲＥＦのみによって制御される。
【０１２０】
本発明の説明では、バックアップ空気圧回路は、プリチャージモードにある。一般的に、それは、アイドルモードとは異なる、「作動待機」モードと呼ばれるモードである。
【０１２１】
ここで、時間Ｔ１の前に、ホットテイクオーバ移行を保証する決定につながる、１つの問題が発生することを想定する。
【０１２２】
この問題は、第１のコントローラＶＭＭ１それ自体若しくはその電源に影響する問題、ＶＭＭ１によって制御されるブレーキアクチュエータに影響する重要な問題、又は適切な制御を実行するのに不可欠なセンサに影響する問題のいずれかである。ＶＭＭ１が重要な問題を認識し、ＶＭＭ２にリーダシップを与える決定をすることが起こり得る。ＶＭＭ１は、フィードバック、即ち、その関連するアクチュエータから受信したステータス及び能力に応じて、第１のブレーキチャネルがもはや現在の公称期待ブレーキ性能を発揮できないと決定することができる。
【０１２３】
ＶＭＭ１は、一般的に、非公称状態又は想定される十分なブレーキ性能が発揮できない場合、ＶＭＭ２にリーダシップを与えると決定することができる。
【０１２４】
一方、ＶＭＭ１が作動していない（もはや停止又は提供されなくなった）と決定された後、ＶＭＭ２がそれ自体でこれを引き継ぐことが起こるかも知れない。この目的のため、第１及び第２の車両モーション管理コントローラＶＭＭ１，ＶＭＭ２の間に相互通信リンク２８(好ましくは直接リンク）が提供される。これによって、第１及び第２の車両モーション管理コントローラは、「アライブ」信号及び「ヘルス」信号を相互交換することで、相互に監視し合うことができる。従って、一方のコントローラが作動しなくなったときにはいつでも、故障を検知することができる。
【０１２５】
有利なことに、本提案によれば、ホットテイクオーバ移行は、実行するのに短時間しか必要としない。図６及び図６Ｂに示すように、スワップ時間ＳＷＴ（ＳＷＴ＝Ｔ２−Ｔ１）は、１秒未満である。非常に多くの場合、スワップ時間ＳＷＴは、０．５秒未満であることが分かった。本発明者らは、０．３秒、さらには０．２秒という短いホットテイクオーバ移行のスワップ時間ＳＷＴをどうにか実現することができた。
【０１２６】
時間Ｔ２は、主ブレーキ空気圧回路に代わって、バックアップブレーキ空気圧回路ＢＫＣが目標期待圧力ＰＲＥＦを適用する瞬間である。ブレーキ性能のわずかな損失は、時間Ｔ１と時間Ｔ２との間でのみ発生する。
【０１２７】
ＰＲＥＦとＰＢＫとの間の追従間隔を小さくすることができ、これは、例えば、１バールである。これは、ＰＲＥＦの割合とすることもできる。
【０１２８】
一例によれば、制御装置及びシステムロジックは、０．５ＰＲＥＦ＜ＰＢＫ＜０．９９ＰＲＥＦという式を満足するように設計することができる。
【０１２９】
他の例によれば、制御装置及びシステムロジックは、０．８５ＰＲＥＦ＜ＰＢＫ＜０．９５ＰＲＥＦという式を満足するように設計することができる。
【０１３０】
そのように間隔が狭い場合、圧力がＰＢＫからＰＲＥＦに上昇するのに必要な時間が大幅に短縮し、ホットテイクオーバ移行を非常に短い時間で行うことができる。
【０１３１】
作動待機モードにおいて、第２の車両モーション管理コントローラＶＭＭ２が、第１の車両モーション管理コントローラＶＭＭ１から現在の設定値（ＰＲＥＦなど）をリアルタイムで受信する。ＶＭＭ２は、ＰＢＫ（時間とともに変化するためにＰＢＫ（ｔ））からそれらを算出することができる。
【０１３２】
第２の車両モーション管理コントローラＶＭＭ２は、第１の車両モーション管理コントローラＶＭＭ１から受信した第１の車両モーション管理コントローラＶＭＭ１の設定値から、現在の設定値をそれ自体でリアルタイムに算出することができる。
【０１３３】
その代わりに、第１の車両モーション管理コントローラＶＭＭ１は、バックアップ設定値を算出して、第２の車両モーション管理コントローラＶＭＭ２に送信することもできる。
【０１３４】
図９に示すように、第１及び第２の車両モーション管理コントローラＶＭＭ１，ＶＭＭ２はそれぞれ、監視対象のアクチュエータの故障ハンドラ６４と、ＶＭＭリソース及びマイクロコントローラ自体の適切な動作を監視する故障ハンドラ６５と、を示している（この監視は、ウォッチドッグ回路、好ましくはマイクロコントローラのコアから独立しているものでなされるべきである）。監視対象のアクチュエータの故障ハンドラは、専用アクチュエータ又は共用アクチュエータに関連することができる。また、妥当性テスト（plausibility test）及び他のセンサとの整合性チェックを通して、センサが監視されている。
【０１３５】
アクチュエータの故障ハンドラ６４に関して、この故障ハンドラでは、各アクチュエータから受信したステータス及び能力情報が監視されている。アクチュエータとの「通信が途絶えた」ことも、ここでは監視されている。そして、アクチュエータの故障ハンドラは、この情報を集約して、検出された故障が重大であるか否かを決定する。
【０１３６】
コアＶＭＭの故障ハンドラ６５に関して、この故障ハンドラは、実際の「ＶＭＭ制御」のアルゴリズム自体の故障を検知することを目的としている。これは２つのことをチェックすることを目的としている。最初に、それは、ＶＭＭ制御ブロックの入力（交通状況管理レイヤからの入力）をＶＭＭ制御ブロック６６から生成されたアクチュエータのリクエストと比較し、これらが妥当であるか／整合しているか（即ち、生成されたリクエスト信号が特定範囲内にあるか）をチェックする。次に、それは、交通状況管理から送信されたリクエストがあれば、測定された車両のモーション（慣性センサ７６からの信号Ｓ７６）が期待通りであるかをチェックする。期待値からの大幅な逸脱が検知されると、これはＶＭＭの故障として報告される。
【０１３７】
故障ハンドラからのデータは、ＶＭＭ１からＶＭＭ２へと通信される、ヘルスシグナル６７，６８に集約される。
【０１３８】
上記の故障ハンドラに加えて、ＶＭＭ１はまた、それ自体の電源ＰＳ１並びにそれに接続されたセンサを監視してもよい（例えば、センサ信号が範囲内にあることをチェック）。監視のステータスは、一般的なＶＭＭ１のヘルスステータス６３にも反映される。
【０１３９】
ヘルスステータスに加えて、ＶＭＭ１はまた、フリーランニングカウンタ信号６９をＶＭＭ２に通信する。
【０１４０】
ＶＭＭ２は、それ自体のアクチュエータの故障ハンドラ６４及びＶＭＭの故障ハンドラ６５を有し、これらはそれ自体のアクチュエータ及びＶＭＭコントローラの故障を検出するために使用される。ＶＭＭ２の主要コンポーネントは、上述したように、ＶＭＭ１のコンポーネントと同様に機能及び動作する。
【０１４１】
起動プロセス中、ＶＭＭ１は、ＶＭＭ２が故障していないと報告されている場合にのみ、「アクティブ」になる。
【０１４２】
ＶＭＭ２は、ＶＭＭ１のヘルスステータスが「異常／重大な故障検知」になるか、ＶＭＭ１から受信したカウンタがフリーズするか、ＶＭＭ１とＶＭＭ２との間の通信が途絶えると、アクティブモードに「切り替わる」。
【０１４３】
ＶＭＭ１が異常状態（かつＶＭＭ２がアクティブ）になると、ＶＭＭ１へと戻る切り替えは、車両が停止し、車両静止状態で初期起動プロセスが再実行された場合にのみ行うことができる。
【０１４４】
監視プロセスの他の実施形態によれば、上記のものに加えて、ＶＭＭ１とＶＭＭ２との間の完全なクロスチェックを提供することができる。より詳細には、それ自体の入力／出力のほかにも、ＶＭＭ１の入力及び出力の監視を追加して実行し、逆もまた同様に、それ自体の入力／出力のほかにも、ＶＭＭ２の入力及び出力の監視を追加して実行する。
【０１４５】
図１０に示すように、各ホイールブレーキ制御ユニットＷＢＣＵは、電気回路及び空気圧回路の両方の冗長回路を備えている。チャネルＡはＶＭＭ１によって制御される一方、チャネルＢはＶＭＭ２によって制御さてる。使用構成では、完全な二重並列構成であることが好ましい。
【０１４６】
［その他］
上記の作動原理及び装置は、電気機械式のブレーキタイプにも適用することができる。
【０１４７】
上記の作動原理及び装置は、油圧式のブレーキタイプにも適用することができる。
【０１４８】
パーキングブレーキ機能に関して、一般的に、第３のブレーキチャネルと見做すことができ、主回路及びバックアップ回路が適切なバックアップ動作ができない重大な故障が発生している緊急事態に使用することができる。
【０１４９】
他のオプションでは、パーキングブレーキ機能をバックアップブレーキ空気圧回路に使用することで、追加コンポーネントをほとんど使用せずに、バックアップブレーキ空気圧回路を利用可能にし、費用効果の高いソリューションを形成することができる。
【０１５０】
この場合、プリチャージは、通常の走行状態において、通常のパーキングブレーキ圧力ＰＢｒｅｆより低い圧力である。これは、特に、パーキングブレーキ機能がそれ自体によってアンチロック機能を特徴付ける場合にも関連している。しかしながら、ここでの圧力ロジックは逆であることに留意されたい。８〜９バールの圧力を作用させてブレーキアクチュエータＢＡのチャンバＣ１のパーキングブレーキを解除し、反対に圧力を低下させてブレーキ力を作用させなければならない。従って、プレチャージの代わりに、チャンバＣ１のパーキングブレーキに作用された圧力は、［５〜６バール］の範囲の閾値までデチャージされる。よって、この圧力がさらに低下すると、即座にブレーキが作動する。
【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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【図６】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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