(57)【要約】  道路車両の電気制動システムであって、道路車両の少なくとも１本の車輪が少なくとも１つの回転電気機械に回転可能に連結され、少なくとも１つの車輪制御電子モジュール２３が、同一の車輪の１つ又は複数の電気機械を制御し、システムは、道路車両の移動を管理する中央ユニット３を有し、中央ユニットは、１つ又は複数の車輪制御電子モジュール２３を制御し、このシステムは、運転手にとって利用可能な制動指令を有し、この指令は、少なくとも、道路車両にとって望ましい全制動力を表す所与の振幅の車両制動信号を送り出す少なくとも３つのセンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３に機械的に結合され、センサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、第１の群Ｃ１及び第２の群Ｃ２，Ｃ３に配分され、第１の群Ｃ１に属する１つ又は複数のセンサＣ１は、かかるセンサの制御信号を中央ユニット３に送り出し、第２の群に属する１つ又は複数のセンサＣ２，Ｃ３は、かかるセンサの制御信号を車輪制御電子モジュール２３に送り出す。
2010538914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路車両の電気制動システムであって、前記道路車両の少なくとも１本の車輪が少なくとも１つの回転電気機械に回転可能に連結され、少なくとも１つの車輪駆動電子モジュール（２３）が、同一の車輪の１つ又は複数の電気機械を駆動し、前記システムは、前記道路車両の移動の管理を保証する中央ユニット（３）を有し、前記中央ユニットは、１つ又は複数の前記車輪駆動電子モジュール（２３）を制御し、前記システムは、運転手の自由意思下にある制動制御装置を有し、前記制御装置は、少なくとも、前記道路車両にとって望ましい全制動力を表す所与の振幅を備えた、前記道路車両を制動する制御信号を送り出す３つのセンサ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）に機械的に連結され、前記センサ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）は、第１の群（Ｃ１）及び第２の群（Ｃ２，Ｃ３）に配分され、前記第１の群に属する１つ又は複数の前記センサ（Ｃ１）は、前記中央ユニット（３）に物理的に連結されていて、該センサのアナログ制御信号を前記中央ユニット（３）に送り出し、前記第２の群に属する１つ又は複数の前記センサ（Ｃ２，Ｃ３）は、該センサのアナログ制御信号を前記車輪駆動電子モジュール（２３）に送り出し、前記車輪駆動電子モジュール（２３）は、前記第２の群の前記センサに由来する情報をコンピュータ利用型の通信経路により前記中央ユニット（３）に送り出す、システム。
【請求項２】
前記システムは、各々が少なくとも１つの車輪駆動電子モジュール（２３）を有する少なくとも２つのサブシステム（Ａ，Ｂ）と、前記電力要素のための電子指令及び制御回路に給電する低電圧電力供給段とを有し、前記低電圧電力供給段は、第１の電源及び少なくとも１つの第２の電源を有し、前記第１の電源と前記第２の電源は、電気ライン（４３）によって互いに接続され、前記電気ラインは、第１の部分（４３Ａ）及び第２の部分（４３Ｂ）を有し、前記第１の部分と前記第２の部分は、これら２つの部分のための電気分離装置（４３０）により互いに結合され、前記電気分離装置は、前記部分のうちの一方に関して不足電圧又はサージが生じた場合、指令で前記相互接続を中断することができ、前記サブシステムのうちの一方（Ａ）は、前記第１の部分（４３Ａ）によって給電され、前記サブシステムのうちの他方（Ｂ）は、前記第２の部分（４３Ｂ）によって給電され、前記第１の群は、前記第１若しくは前記第２の電源のうちの一方又はこれら両方に直接的に又は間接的に接続された第１のセンサ（Ｃ１）を含み、前記第２の群は、第２のセンサ（Ｃ２）及び第３のセンサ（Ｃ３）を含み、前記サブシステムのうちの一方（Ａ）の前記第２のセンサ（Ｃ２）及び１つ又は複数の前記車輪駆動電子モジュール（２３）は、前記第１の電源に直接的に又は間接的に接続され、前記第２のセンサ（Ｃ２）は、制御信号を前記サブシステム（Ａ）の１つ又は複数の前記車輪駆動電子モジュール（２３）に送り出し、前記サブシステムの他方（Ｂ）の前記第３のセンサ（Ｃ３）及び１つ又は複数の前記車輪駆動電子モジュール（２３）は、前記第２の電源に直接的に又は間接的に接続され、前記第３のセンサ（Ｃ３）は、制御信号を前記サブシステム（Ｂ）の１つ又は複数の前記車輪駆動電子モジュール（２３）に送り出す、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記システムは、各々が少なくとも１つの車輪駆動電子モジュール（２３）を有する少なくとも２つのサブシステム（Ａ，Ｂ）と、前記電力要素のための電子指令及び制御回路に給電する低電圧電力供給段とを有し、前記低電圧電力供給段は、第１の電源及び少なくとも１つの第２の電源を有し、前記第１の電源と前記第２の電源は、電気ライン（４３）によって互いに接続され、前記電気ラインは、第１の部分（４３Ａ）及び第２の部分（４３Ｂ）を有し、前記第１の部分と前記第２の部分は、これら２つの部分のための電気分離装置（４３０）により互いに結合され、前記電気分離装置は、前記部分のうちの一方に関して不足電圧又はサージが生じた場合、指令で前記相互接続を中断することができ、前記サブシステムのうちの一方（Ａ）は、前記第１の部分（４３Ａ）によって給電され、前記サブシステムのうちの他方（Ｂ）は、前記第２の部分（４３Ｂ）によって給電され、前記第１の群は、前記第１若しくは前記第２の電源のうちの一方又はこれら両方に直接的に又は間接的に接続された第１のセンサ（Ｃ１）を含み、前記第２の群は、第２のセンサ（Ｃ２）及び第３のセンサ（Ｃ３）を含み、前記第２及び前記第３のセンサ（Ｃ２，Ｃ３）の各々は、制御信号を２つの前記サブシステム（Ａ，Ｂ）の１つ又は複数の前記車輪駆動電子モジュール（２３）に送り出し、前記第２のセンサ（Ｃ２）及び前記第３のセンサ（Ｃ３）は、前記第１若しくは前記第２の電源のうちの一方又はこれら両方に直接的に又は間接的に接続されている、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記第１のセンサ（Ｃ１）を含む前記第１の群は、前記第１又は前記第２の電源のうちのたった１つに直接的又は間接的に接続され、前記第２のセンサ（Ｃ２）又は前記第３のセンサ（Ｃ３）のうちの少なくとも一方は、前記第１のセンサ（Ｃ１）の電源とは異なる電源によって給電される、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記システムは、各々が少なくとも１つの車輪駆動電子モジュール（２３）を有する少なくとも２つのサブシステム（Ａ，Ｂ）と、前記電力要素のための電子指令及び制御回路に給電する低電圧電力供給段とを有し、前記低電圧電力供給段は、第１の電源及び少なくとも１つの第２の電源を有し、前記第１の電源と前記第２の電源は、電気ライン（４３）によって互いに接続され、前記電気ラインは、第１の部分（４３Ａ）及び第２の部分（４３Ｂ）を有し、前記第１の部分と前記第２の部分は、これら２つの部分のための電気分離装置（４３０）により互いに結合され、前記電気分離装置は、前記部分のうちの一方に関して不足電圧又はサージが生じた場合、指令で前記相互接続を中断することができ、前記サブシステムのうちの一方（Ａ）は、前記第１の部分（４３Ａ）によって給電され、前記サブシステムのうちの他方（Ｂ）は、前記第２の部分（４３Ｂ）によって給電され、前記第１の群は、前記第１若しくは前記第２の電源のうちの一方又はこれら両方に直接的に又は間接的に接続された第１のセンサ（Ｃ１）及び第２のセンサ（Ｃ２）を含み、前記第２の群は、制御信号を２つの前記サブシステム（Ａ，Ｂ）の１つ又は複数の前記車輪駆動電子モジュール（２３）に送り出す関連の第３のセンサ（Ｃ３）を含み、前記サブシステムの１つ又は複数の前記車輪駆動電子モジュール（２３）は、前記第１若しくは前記第２の電源又はこれら両方に直接的に又は間接的に接続されている、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記中央ユニット（３）は、前記第１又は前記第２の電源のうちのいずれか一方によって給電され、３つの前記センサ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）も又、前記第１又は前記第２の電源のうちのいずれか一方によって給電され、前記第１の群に属する前記センサ（Ｃ１，Ｃ２）のうちの少なくとも一方は、前記中央ユニット（３）の電源と同一の電源によって給電され、前記第２の群に属する前記センサ（Ｃ３）は、前記中央ユニット（３）の電源とは異なる電源によって給電される、請求項５記載のシステム。
【請求項７】
前記第１のセンサ（Ｃ１）には、前記中央ユニット（３）を介して低電圧電気エネルギーが供給される、請求項２、３又は５記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の電源は、バッテリ（４２）である、請求項２、３又は５記載のシステム。
【請求項９】
中央電気ライン（４０）を有し、前記システムでは、第２の電源が、前記中央電気ライン（４０）まで配線された電圧変換器（４１）によって形成されている、請求項２、３又は５記載のシステム。
【請求項１０】
四輪車用の制動システムであって、各車輪は、該車輪に固有の少なくとも１つの回転電気機械（２）に回転可能に連結され、前記サブシステムの各々は、前記車輪のうちの２本を含む、請求項２、３又は５記載のシステム。
【請求項１１】
各サブシステムは、前記車両の互いに反対側のコーナ部のところに対角線方向に設けられた前記車両の車輪をグループ化する、請求項２、３又は５記載のシステム。
【請求項１２】
前記中央ユニット（３）は、前記第１の部分と前記第２の部分を隔離した一対のダイオードにより前記第１の部分及び前記第２の部分によって同時に給電される、請求項２、３又は５記載のシステム。
【請求項１３】
前記中央ユニット（３）は、有効測定値である「多数決」により定めることにより測定値一貫性検査を保証するプログラムを有する、請求項２、３又は５記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路車両（路上走行車）に関する。本発明は、特に、電気トラクション型道路車両の制動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気車両は、移動又は走行に必要な電気エネルギーがバッテリに蓄えられる車両や電気エネルギーが発電機を駆動するサーマルエンジン又は燃料電池により車上で作られる車両を含む。車両のトラクションは、１つ又は２つ以上の電気機械によって保証される。車両の制動は、従来の機械制動システムによって保証される。先行技術は、多種多様な電気トラクション型車両に関する提案を既に含んでいる。例えば、米国特許第５４１８４３７号明細書を参照するのが良く、この米国特許第５４１８４３７号明細書は、シリーズハイブリッド型の四輪車を記載しており、各車輪は、その車輪に固有の電気機械によって駆動され、コントローラが、車輪モータを駆動すると共に同期機又はバッテリからのモータへの電力供給の管理を保証することができる。この米国特許明細書は、電気制動の管理に関しては何ら言及していない。
【０００３】
しかしながら、電気機械は、可逆的なので、車両の制動段階中、発電機としても使用可能であり、この場合、電気機械は、機械制動エネルギーを車両が適宜熱放散によって吸収しなければならない電気エネルギーに変換する。この作動モードは、「電気制動」又は「回収制動（又は再生制動）」と呼ばれる場合が多い。
【０００４】
実際、電気機械は、車両のほどほどの減速を保証し、エネルギーを可能な限り回収し、そしてこれを電気アキュムレータに蓄え又はさらに言えば、車両の機械式ブレーキが使用される度合いを減少させるためにこのエネルギーを散逸させ又は消費するよう発電機として機能する。車両の主要な制動は、実際には、一般に支援方式で油圧制御機械式ブレーキによって保証され、今日においては、“ＡＢＳ”と通称されているアンチロック機能を備えている場合が非常に多い。制動は、車両の極めて重要な安全上の機能である。機械式ブレーキは、車輪をロックさせることができるかなり大きな動力のものであり、動力のクリッピング又は制限は、アンチロック機能によって保証される。乗客の安全を確保するため、乗用車の制動システムは、一般に、１“ｇ（ジー）”のオーダの減速を保証することができ、ｇは、値“１”が地球の重力に対応する加速度の単位である。
【０００５】
さらに、電気トラクション車両では、特に有利な構成は、電気機械を車輪に組み込むことによって得られる。というのは、これは、機械的シャフトなしで済まし、車両の全体的設計思想（アーキテクチャ）に関して高い寛容度を提供する。先行技術は、電気機械を車輪に組み込む幾つかの構成例を含む。国際公開第２００３／０６５５４６号パンフレットは、トルクを遊星歯車列によって車輪に伝達する４つの電気機械を配備することを提案している。欧州特許第０８７８３３２号明細書は、車輪内の車輪垂直サスペンションとトラクションに用いられる回転電気機械を１つにまとめた路面結合システムを開示している。車輪と電気機械との間には減速段が存在し、電気機械は、車輪と同軸の歯車と噛み合っている。当然のことながら、車輪は、常用ブレーキ機能を保証するようディスクブレーキを有している。さらに、路面結合システムは、車輪の方向転換を可能にするようピボットを有している。したがって、路面結合システムの機械的機能は全て、車輪に組み込まれている。
【０００６】
作動上の安全性は、極めて重要なので、多くの伝統的な機械式ブレーキ制御システム、例えば欧州特許第１０２６０６０号明細書に記載されたシステムが提案されており、この欧州特許明細書は、幾つかのバッテリが故障した場合でも、完全な作動性を維持するために冗長性手段、多数決制御装置、制御システムの幾つかの低電圧電源を記載している。また、米国特許第６２４４６７５号明細書を参照すべきであり、この米国特許第６２４４６７５号明細書は、ブレーキ制御装置を記載しており、この位置は、２つの別個独立の源によって電力供給される３つのセンサによって測定され、１つのセンサは、第１の源によって給電され、別のセンサは、第２の源によって給電され、第３のセンサは、ダイオードを介して両方の源によって給電され、源のうちの１つが作動停止状態にあるときでも、２つのセンサには依然として電力が供給され、これら２つのセンサは、作動状態のままである。
【０００７】
また、米国特許第６，４７６，５１５号明細書を引用することが可能であり、この特許文献は、互いに異なる物理的な量を測定する４つのセンサの使用法を示している。センサは、物理的測定原理の関数としてグループ化され、これらセンサは全て、制動力の通常の計算にとって必要である。
【０００８】
本発明は、各々少なくとも１つの回転電気機械に回転可能に連結された車輪を備えた道路車両用の電気制動システムであって、各回転電気機械が、単一の車輪と協働する電気制動システムに関する。かかる設計思想では、動力と車両安定性の制御（ＡＢＳ及びＥＳＰと呼ばれている機能）の両方に関して電気制動システムに最も重要な役割を与えることが可能である。というのは、車輪の各々のところの車輪トルクをこれと関連した回転電気機械の制御システムを介して選択的に制御することができるからである。この場合も又、この目的のため、電気制動は、極めて信頼性がなければならない。
【０００９】
本発明の目的は、電気トラクション車両用の電気制動システムの安全性を向上させることにある。特に、本発明の目的は、機械式ブレーキなしで済まし、常用制動機能を純粋に電気的に保証することができるようにする電気制動システムの設計思想を提案することにある。特に、本発明の目的は、冗長性手段の特定の形態により、車両の運転手の必要とする制動の検出及び利用において高いシステムを極めて安全にすることにある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，４１８，４３７号明細書
【特許文献２】欧州特許第１０２６０６０号明細書
【特許文献３】米国特許第６，２４４，６７５号明細書
【特許文献４】国際公開第２００３／０６５５４６号パンフレット
【特許文献５】欧州特許第０８７８３３２号明細書
【特許文献６】米国特許第６，４７６，５１５号明細書
【発明の概要】
【００１１】
制動システムを以下に説明するが、この制動システムでは、
・トラクションに必要な電力及び電気制動により生じる電力が流れる電力段、
・動力要素を制御したり駆動したりするためのエレクトロニクスに給電する低電圧電力供給段、
・車両の制動を制御する信号を流通させる段、及び
・車両制動制御信号を計算する段が特徴づけられる。
【００１２】
これら段の各々が或る特定の冗長性のレベルを示す設計思想が以下において提案される。段の各々に関する提案された冗長性は、各々、単独で又は他のものと組み合わせて用いられる場合がある。当然のことながら、安全レベルは、提案された冗長性を全て一緒に追加することによって高められる。
【００１３】
本発明は、道路車両の電気制動システムであって、道路車両の少なくとも１本の車輪が少なくとも１つの回転電気機械に回転可能に連結され、少なくとも１つの車輪駆動電子モジュールが、同一の車輪の１つ又は複数の電気機械を駆動し、システムは、道路車両の移動の管理を保証する中央ユニットを有し、中央ユニットは、１つ又は複数の車輪駆動電子モジュールを制御し、システムは、運転手の自由意思下にある制動制御装置を有し、制御装置は、少なくとも、道路車両にとって望ましい全制動力を表す所与の振幅を備えた、道路車両を制動する制御信号を送り出す３つのセンサに機械的に連結され、センサは、第１の群及び第２の群に配分され、第１の群に属する１つ又は複数のセンサは、中央ユニットに物理的に連結されていて、かかるセンサのアナログ制御信号を中央ユニットに送り出し、第２の群に属する１つ又は複数のセンサは、かかるセンサのアナログ制御信号を車輪駆動電子モジュールに送り出し、車輪駆動電子モジュールは、第２の群のセンサに由来する情報をコンピュータ利用型の通信経路により中央ユニットに送り出すことを特徴とするシステムを提案する。
【００１４】
好ましくは、本発明のシステムは、各々が少なくとも１つの車輪駆動電子モジュールを有する少なくとも２つのサブシステムと、電力要素のための電子指令及び制御回路に給電する低電圧電力供給段とを有し、低電圧電力供給段は、第１の電源及び少なくとも１つの第２の電源を有し、第１の電源と第２の電源は、電気ライン又は電線路によって互いに接続され、電気ラインは、第１の部分及び第２の部分を有し、第１の部分と第２の部分は、これら２つの部分のための電気分離装置により互いに結合され、電気分離装置は、部分のうちの一方に関して不足電圧又はサージが生じた場合、指令で相互接続を中断することができ、サブシステムのうちの一方は、第１の部分によって給電され、サブシステムのうちの他方は、第２の部分によって給電され、第１の群は、第１若しくは第２の電源のうちの一方又はこれら両方に直接的に又は間接的に接続された第１のセンサを含み、第２の群は、第２のセンサ及び第３のセンサを含み、サブシステムのうちの一方の第２のセンサ及び１つ又は複数の車輪駆動電子モジュールは、第１の電源に直接的に又は間接的に接続され、第２のセンサは、制御信号をサブシステムの１つ又は複数の車輪駆動電子モジュールに送り出し、サブシステムの他方の第３のセンサ及び１つ又は複数の車輪駆動電子モジュールは、第２の電源に直接的に又は間接的に接続され、第３のセンサは、制御信号をサブシステムの１つ又は複数の車輪駆動電子モジュールに送り出す。
【００１５】
さらに、電力段のレベルでは、駆動輪１つ当たり少なくとも２つ、好ましくは１つの割合で幾つかの回転電気機械が用いられ、これ又、ある程度の冗長性をもたらす。好ましくは、本発明のシステムは、サブシステムの各々について少なくとも１つの電子消費モジュールを有し、電子消費モジュールのうちの他方は、第１の部分によって給電され、電子消費モジュールのうちの他方は、第２の部分によって給電される。電気消費装置は、例えば、抵抗器又はその制御モジュールが破損した場合でも常時或る程度の減速能力を提供するよう電子消費モジュールの各々と関連した電気消費抵抗器を有している。
【００１６】
４輪車に関する具体化例では、好ましくは、車輪の各々が、それ自体の１つ又は複数の回転電気機械に機械的に結合されており、サブシステムの各々は、車輪のうちの２つを有する。好ましくは、各サブシステムは、車両の互いに反対側のコーナ部のところに対角線方向に配置された車両の車輪を互いにグループ化する。理解されるように、この解決手段は、一般に自動車に用いられている二重油圧制動回路よりも高い安全性を提供する。
【００１７】
さらに、極めて有利なこととして、電力要素のための電子指令及び制御回路に給電する低電圧電力供給段は、２つの別個独立の電圧源を含む。低電圧電力供給段は、第１の電源及び少なくとも１つの第２の電源を有し、第１の電源と第２の電源は、低電圧電気ラインによって互いに接続され、電気ラインは、第１の部分及び第２の部分を有し、第１の部分と第２の部分は、これら２つの部分のための電気分離装置により互いに結合され、電気分離装置は、部分のうちの一方に関して不足電圧又はサージが生じた場合、指令で相互接続を中断することができ、サブシステムのうちの一方は、第１の部分によって給電され、サブシステムのうちの他方は、第２の部分によって給電される。
【００１８】
第１の電源は、例えば、中央電気ライン又は電線路に接続又は配線された電圧変換器から成る。この中央電気ライン上の電気エネルギーは、主電源、例えば燃料電池、電気エネルギー貯蔵装置又はリアルタイムで再使用される制動エネルギーのいずれかから来て良い。したがって、エネルギー源の冗長性も又配備される。第２の電源は、例えば、この低電圧電源に専用の低電圧バッテリから成る。当然のことながら、この第２の電圧源のために、これ又中央電気ラインに配線され又は蓄電池バンクに直接接続された第２の電圧変換器を用いることが可能である。
【００１９】
最後に、車両制動制御信号の流通段は、機械的に、好ましくは別々に運転手の意のままに制動制御装置に接続された３つのセンサの周りに構成され、センサは、以下に説明するように完全に異なる仕方で利用される。
【００２０】
好ましくは、車両を静止状態に保つために、駐車ブレーキと通称されている機械式ブレーキ装置が設置されることが更に指摘されるべきである。しかしながら、かかる装置は、車両を制動するために設計されているのではなく、好ましくは非常に急な坂道上であっても車両を停止状態に保つために設計されている。したがって、本発明のシステムは、少なくとも１本の車輪と関連していて、駐車ブレーキ制御装置によってのみ制御される機械式車輪制動装置を有する。好ましくは、駐車ブレーキ装置は、制動制御ユニットによって制御される電気アクチュエータによって制御され、この制動制御ユニットは、車両の長手方向速度しきい値を下回った場合にのみ起動でき、かかるしきい値は、１０ｋｍ／ｈ未満である。
【００２１】
本発明の他の目的及び利点は、添付の図面に示された好ましいが非限定的な実施形態についての以下の説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】車両搭載型電気エネルギー発生方式を備えた四輪車の制動システムの略図である。
【図２】或る特定のハードウェア冗長性を示すよう組織化された電力レベルの詳細図である。
【図３】種々の電子制御回路の低電圧電力供給レベルを詳細に示す図である。
【図４Ａ】種々の要素の電子制御回路と中央ユニットとの間の制御ラインのレベルを詳細に示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示された形態の数通りの変形実施形態を示す図である。
【図５】低電圧電力供給レベル及びこれと関連した制御ラインのレベルの第２の実施形態を示す図である。
【図６】低電圧電力供給レベル及びこれと関連した制御ラインのレベルの第３の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、４つの車輪１AvG，１AvD，１ArG，１ArDを有する車両の略図である。車輪は、左前輪については１AvGで示され、右前輪については１AvDで示され、左後輪については１ArGで示され、右後輪については１ArDで示されている。各車輪は、これに機械的に結合された電気機械を備えている。電気機械２AvG，２AvD，２ArG，２ArDが示されている。以下、具体的に車両の車輪１又は電気機械２の位置を示す添え字は、これらが説明の明確さに幾分寄与する場合にのみ用いられる。電気トラクション機械２は、レゾルバ型の角度位置センサを備えた三相同期機であり、これらが電力ライン２１により接続されている車輪駆動電子モジュール２３によって制御される。車輪駆動電子モジュール２３は、電気機械をトルクに関して制御するよう設計されている。各車輪駆動電子モジュール２３により、考慮対象の車輪に関する大きさ及び符号に関して決定される駆動トルクを選択的に課すことができる。したがって、電気機械は、モータとしても発電機としても利用できる。後輪１ArG，１ArDの各々は、電気アクチュエータ７によって制御される車輪のための機械式制動装置７１を更に備え、電気アクチュエータ７は、制動制御ユニットによって制御される。
【００２４】
本発明の特に有利な具体化例では、車両の車輪のうちで機械式常用ブレーキを備えたものはない。制動制御信号の大きさがどのようなものであれ、即ち、最も強力な制動の場合であっても、制動は、電気的に、即ち、電気機械を発電機として用いることにより保証される。各車輪は、各車輪に選択的に加わる制動力を発生させることができるよう１つ又は２つ以上の専用電気機械を備えており、これは、複数の車輪、例えば１つのアクスルに取り付けられた車輪に共通の電気機械では行えない。というのは、この場合、車輪相互間には機械的変速装置及び差動装置が設けられているからである。電気機械は、可能な限り最も大きな制動力を各車輪に及ぼすよう適切に寸法決めされている。
【００２５】
当然のことながら、このシステムは、例えば水循環によって効果的に冷却される１つ又は２つ以上の電気消費抵抗器の設置の原因となる高い電力を吸収することができる手段を備えなければならず、公知の電気アキュムレータは、車両の重量が全く許容できないほどのものになるようなキャパシタを設置することによる場合を除き、非常制動によって生じる電力を吸収することができず又は長時間にわたる制動により生じる電気エネルギーを全ては吸収することはできない。したがって、本発明により、環境から隔離されていて、車両の外部との電力の交換が行われない自律型電気系統を形成することが可能であり、したがって、かかる自律型電気系統を自動車や電気ネットワークに接続された車両、例えば市街電車又は列車の場合よりも遙かに困難な電気制動システム用途に利用することができる。
【００２６】
車輪に機械的に結合された電気機械を設計する多くの構成が可能である。しかしながら、電気機械があまり嵩張らないように相当に大きな減速比、例えば少なくとも１０に等しく、実際は好ましくは１５よりも高い減速比を提供するのが有利であるでることに注目されたい。電気機械を車輪と同軸に設置することが可能であり、機械的リンクは、必要な減速比をもたらす遊星歯車列によって実現される。また、好ましくは機械的減速段を追加することにより欧州特許第０８７８３３２号明細書に記載されているような形式の構成を採用することが可能である。また、複数の電気機械を設けることを選択することが可能であり、これら電気機械のトルクは、合計される。この場合、車輪駆動電子モジュールは、同一の車輪に設置された複数の電気機械を並列に制御することができる。１本の車輪への幾つかの電気機械の設置の問題に関し、例えば、国際公開第２００３／０６５５４６号パンフレット及び仏国特許第２７７６９６６号明細書を参照することが可能である。
【００２７】
本発明は、電気エネルギーの車上発生を実現する車両に利用されたものとして説明される。中央電気ライン又は電線路４０により電流を供給する燃料電池４が示されている。当然のことながら、任意他の電気エネルギー供給手段、例えばバッテリを用いることができる。また、この例では、電気エネルギー貯蔵装置が、電子回収モジュール５０により中央電気ライン４０により接続された列状のスーパーキャパシタ５により構成された状態で示されている。電力消散抵抗器６が、好ましくは熱を交換器（図示せず）に向かって放散する熱伝達液中に浸漬された状態で示されており、制動中、組をなす電気機械により生じる電気エネルギーを吸収することができるエネルギー吸収装置を構成している。消費抵抗器６は、電子消費モジュール６０によって中央電気ライン４０に接続されている。
【００２８】
中央ユニット３が、車両の電気トラクションチェーンを含む種々の機能を管理する。中央ユニット３は、電気ライン３０Ａ（ＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ）を介して組をなす車輪駆動電子モジュール２３並びに電子回収モジュール５０と相互作用する。中央ユニット３は又、電気ライン３０Ｅを介して加速度制御装置３３、電気ライン３０Ｆを介して制動制御装置３２（常用ブレーキ）及び電気ライン３０Ｃを介して前進又は後退を選択する制御装置３１と相互作用する。これにより、運転手の意図を考慮に入れることが可能である。中央ユニット３は又、電気ライン３０Ｄを介して長手方向加速度センサ３４と相互作用する。最後に、電子回収モジュール５０は、電気ライン３０Ｂを介して電子消費モジュール６０と相互作用する。
【００２９】
中央ユニット３は、車両の長手方向移動の管理を行う。この制御ユニット３は、組をなす車輪駆動電子モジュール２３を制御する。中央ユニット３は、車両に要望される全制動力を表す所与の大きさの車両制動制御信号によって起動される車両制動作動モードを有している。制動モードでは、制動制御信号の大きさがどのようなものであれ、中央ユニット３は、回転電気機械に源を発する組をなす車輪１の長手方向荷重の合計が制動制御信号の上述の大きさの関数であるように組をなす車輪駆動電子モジュール２３を制御する。換言すると、機械式常用ブレーキは存在せず、本明細書において説明する電気制動システムが、車両の常用ブレーキである。
【００３０】
また、駐車ブレーキ制御装置３５が示されている。機械式車輪制動装置のアクチュエータ７は、決して制動制御装置３２によってではなく、この駐車ブレーキ制御装置３５によってのみ電気ライン３０Ｈを介して制御される。好ましくは、車両を動かない状態に保つためにだけ設計され、従って熱を放散する能力が非常に限られた機械式制動装置７１の性能低下を回避するため、車両の極めて低い長手方向速度しきい値未満では、例えば、１０ｋｍ／ｈ未満の場合にのみこの駐車ブレーキ制御ユニットを起動するのが良い。
【００３１】
次に、本発明のシステムの動作原理を説明する。
【００３２】
運転手が制御装置３１を用いて前進を選択し、アクセルペダル３３を作動させると、中央ユニット３は、命令を車輪駆動電子モジュール２３に出して電気エネルギーを中央電気ライン４０から引き出すことにより電気機械２に給電する。中央電気ラインは、燃料電池４及び／又は列状のスーパーキャパシタ５によりその充電状態に応じて且つ中央ユニット３の制御下で給電される。車両は、前進する。電気機械２は、電気エネルギーを機械的トラクションエネルギーに変換する。用いられる電力は、特に加速度制御装置３３の位置で決まる。
【００３３】
運転手がブレーキペダル３２を作動させると、中央ユニット３は、制動モードに移る。ブレーキペダル３２に対する運転手の行為に基づいて、中央ユニット３は、制動制御信号の値を計算する。制動制御信号の大きさがどのようなものであれ、中央ユニット３は、車両１全ての長手方向力の合計が制動制御信号の大きさに比例するように組をなす車輪駆動電子モジュール２３を制御する。次に、回転電気機械２は、機械的回転エネルギーを電気エネルギーに変換する。
【００３４】
電子回収モジュール５０にプログラムされている電気エネルギーの管理方式に応じて、電子回収モジュールは、制動エネルギーを分配して列状のスーパーキャパシタ５を充電すると共に（或いは）電子消費モジュール６０を制御して電力消費抵抗器６のエネルギーを消散させる。貯蔵手段、例えば列状のスーパーキャパシタ５が飽和すると、エネルギーの全体を消散させなければならないことが容易に理解されよう。さらに、貯蔵手段の電力は、制限される場合があり、即ち、貯蔵手段の充電速度は、サーマルエンジンの一般的に期待される軽い制動（「エンジンブレーキ」と呼ばれている）に対応する場合がある。このレベルの制動を超えると、生じる電力は、消費手段に差し向けられる。
【００３５】
車両の作動上の安全性を保証するため、電気消費抵抗器６は、最も激しい非常制動作動中に生じる電気エネルギーの全体を消散させることができるように構成されると共に冷却される。事実、回転電気機械２、車輪駆動電子モジュール２３、中央電気ライン４０、電子消費モジュール６０及び電気消費抵抗器６から成るチェーン又はシステムを機械式制動システムに適用される厳格な基準とほぼ同じ厳格な基準に従って設計することが推奨される。
【００３６】
好ましくは、電気消費抵抗器６は全て、車両の１メートルトン当たり５００ｋＷよりも高い電力のエネルギー吸収装置を形成している。事実、Ｆが、車両を制動するために車両に加えられる力であり、その質量がＭｋｇであってその速度がＶ（ｍ／秒）であり、しかもγが加速度（ｍ／秒2）である場合、最大減速度が１３０ｋｍ／ｈで１ｇであり、車両の１メートルトン当たりの電力が、約３５０ｋＷであり、１６０ｋｍ／ｈにおいて、電力が、約５００ｋＷであると仮定すれば、結果的に、Ｆ＝Ｍ×γ及びＰ＝Ｆ×Ｖ＝Ｍ×（γ×Ｖ）である。当業者であれば、当業者が構成しようとする車両の特性の関数としてエネルギー吸収装置の電力を容易に配分することになろう。
【００３７】
したがって、本発明を説明する例の場合のように、各々が電気消費抵抗器を有する２つのサブシステムが設けられ、これら電気消費抵抗器６Ａ，６Ｂの各々は、２５０×Ｍ／１０００ｋＷよりも高い電力のものである。
【００３８】
運転手が後退を選択した場合、中央ユニット３は、車輪駆動電子モジュール２３に命令を出して制動の場合を含む回転電気機械２の作動を逆にする。
【００３９】
次に、ホイールアンチロック（wheel anti-lock ）機能をどのようにすれば確立できるかについて説明する。
【００４０】
電気トラクション機械２がレゾルバ型の角度位置センサを備えており、各車輪１がそれ自体の回転電気機械２を備えているので、各車輪について１つの回転速度センサが設けられる。したがって、有利には、本発明のシステムに各車輪のためのスリップ制御装置を装備することが可能であり、この場合、制動モードでは（又は、「エンジンブレーキ」と通称されている動作を行うために運転手が自分の足を上げてアクセルペダルから放すやいなやの場合であっても）、車輪の制御トルクは、スリップ制御装置が問題の車輪のスリップを検出したときに減少する。例えば、各車輪の回転速度センサが出力する信号をリアルタイムで分析し、大きな変化（減速）からロックの開始を推定することが可能である。各回転車輪の回転速度信号の導関数をリアルタイムで計算し、したがって、各車輪の加速度／減速度を表す信号を得て、この信号と適当なセンサが利用されている場合に車両の真の加速度／減速度を与える信号を比較することが可能である。これは、既に上述した長手方向加速度センサ３４であり、或いは、これは、車両の真の加速度／減速度の推定を可能にする複数の信号の処理に起因して得られる。その結果、中央ユニット３は、スリップ制御装置が問題の車輪のスリップを検出したときに車輪制御トルク（選択的に車輪ごとの）を減少させるよう車輪駆動電子モジュール２３に命令を出すことができる。注目されるべきこととして、トルクのこの減少は、車輪駆動電子モジュールによって直接管理されるのが良く、この車輪駆動電子モジュールは、車輪のところで測定された速度及び加速度に対してリアルタイムで応動することができ、中央ユニットは、例えば、順守されるべき制限速度及び加速度設定値を送る。
【００４１】
結論として、指摘されるべきこととして、従来型制動部材（欧州特許第０８７８３３２号明細書のディスク及びキャリパを参照されたい）が設けられていないので、パッド及びディスクの交換を含む定期的な作業をなくすことにより本発明のシステムを備えた車両の設計思想だけでなく、その点検整備が実質的に単純化される。従来型油圧制動部材をなしで済ますことにより達成される利点のうちで、更に、パッドの残留摩擦がなくなるということがいえる（この摩擦は、従来型制動方式の車両の作動に必要なエネルギーの取るに足りないとはいえない部分を消費するということが知られている）。また、従来型油圧制動部材により路面結合システムに生じる熱的制約がなくなること及びパッド及びディスクの摩耗により生じるダストと関連した厄介な問題がなくなるということが、利点として挙げられる。
【００４２】
車輪のどれもが機械式ブレーキを備えていない自動車用のトラクションシステムを上述した。車両の減速能力は、回転電気機械を発電機として作動させることに起因しており、発電機は、車両の車輪の各々をロックさせることができるよう設計されており、即ち、発電機は、十分に大きな制動トルクを提供することができる。
【００４３】
以下の説明は、車両の制動システムにおける安全性の非常に高いレベルを保証することができるのに十分なハードウェアの冗長性を備えたシステムを構築することができるようにする特定の非限定的な例に関する。
【００４４】
図２で理解できるように、電気制動システムは、中央電気ライン４０に接続された２つのサブシステム（Ａ，Ｂ）を有し、サブシステムの各々は、各々これに特有の少なくとも１つの回転電気機械２に回転可能に連結された２本の車輪を有することが理解できる。右前輪及び左後輪、より正確に言えば、これらと関連した回転電気機械２及び車輪駆動電子モジュール２３が、サブシステムＡを構成している。左前輪及び右後輪、より正確に言えば、これらと関連した回転電気機械２及び車輪駆動電子モジュール２３が、サブシステムＢを構成している。各サブシステムは、各々が電子消費モジュール６０Ａ又は６０Ｂにより給電される電気消費抵抗器６Ａ又は６Ｂをそれぞれ有している。
【００４５】
トラクションシステムの種々の構成要素をハードウェア冗長性の基準に関して吟味した場合、車輪に組み込まれた回転電気機械２は、当然のことながら、冗長性を呈するシステムを形成する。というのは、車輪の各々は、それ自体の電気機械を備えているからである。これら機械の制御エレクトロニクス、即ち、車輪駆動電子モジュール２３は、同様に、これら電気機械２の各々がそれ自体の制御エレクトロニクスを備えているのでハードウェア冗長性を呈するシステムを形成している。
【００４６】
再生制動中、回転電気機械２の各々は、車輪駆動電子モジュール２３を介して電気エネルギーを電力ライン４０に供給する。このエネルギーは、アキュムレータ、即ち列状に配置されたスーパーキャパシタ５に貯蔵されるか、電気消費抵抗器６Ａ，６Ｂによって消散されるかのいずれかであるのが良い。非常制動中、アキュムレータの貯蔵能力をあてにすることが不可能であることは明らかである。というのは、アキュムレータは、非常に良いことには、既に最大充電状態にあり、電気エネルギーを吸収することができないからである。それ故、電気消費抵抗器６は、作動上の安全性にとって極めて重要な要素である。同様に、電力ライン４０は、車両を完全に電気的に制動するシステムの作動上の安全性にとって非常に重要な要素である。以下において種々の故障の仕方について吟味する。
【００４７】
図２は、主要な電気エネルギー源を示しており、この電気エネルギー源は、この例示の実施形態では、燃料電池４である。また、電気エネルギーの貯蔵を可能にするアキュムレータバッテリが図示されており、このアキュムレータバッテリは、この例示の実施形態では、列状に配置されたスーパーキャパシタ５及びその電子回収モジュール５０である。最後に、種々の電子回収モジュールの低電圧給電は、一方において、電力ライン４０上で利用できる電圧を種々の電子制御回路に給電するために用いられる低電圧（例えば、１２ボルト）に変換することができる電圧変換器４１により、他方において、車両に従来用いられているバッテリ４２、例えばＤＣ１２ボルトバッテリによって行われる。
【００４８】
理解されていることとして、制動上の安全性を確保するために、制動システムは、２つのサブシステム、即ち、右前輪と左後輪をグループ化したシステムＡ及び左前輪と右後輪をグループ化したシステムＢに組織化される。サブシステムＡは、サージ又は過電圧保護装置４１Ａを経て電力ライン４０に接続されている。サブシステムＢは、サージ保護装置４１Ｂを経て電力ライン４０に接続されている。したがって、サブシステムの各々は、それ自体の電気消費抵抗器６Ａ，６Ｂを有し、各サブシステムは、それ自体の電子消費モジュール６０Ａ，６０Ｂを有し、又、サブシステムを中央電気ラインから電気的に絶縁することができるサージ保護装置４１Ａ，４１Ｂを経て電力ライン４０に接続されている。電力ライン４０と反対側の端部のところにおいて、装置４１Ａの下流側では、電力ラインの一部分４０Ａが、左後輪と関連した車輪駆動電子モジュール２３、右前輪と関連した車輪駆動電子モジュール２３及び最後に消費抵抗器６Ａと関連した電子消費モジュール６０Ａに接続される。同じことは、サブシステムＢについて当てはまる。
【００４９】
電力ライン４０上に故障が生じてサージ保護装置４１Ａ，４１Ｂの接続箇所相互間の遮断が生じた場合、２つの互いに独立していて、しかも各々が車両の電気制動を保証することができる２つのサブシステム、即ち、システムＡ，Ｂが依然として存在する。これらサブシステムの各々は、それ自体の電気消費抵抗器を備えている。したがって、電力段ハードウェア冗長性が得られる。
【００５０】
電力段は、電力ライン４０上の故障以外の故障を生じる場合がある。例えば、電子消費モジュール６０Ａで終端する電力ライン４０Ａの一部分が中断されることが想定される。この場合、消費抵抗器６Ａは、回路から外れる。電気制動下にサブシステムＡによって生じた電力は、電力ライン４０Ａの非中断部分を通過し、サージ保護装置４１Ａを介して電力ライン４０に戻り、そして電力ライン４０Ｂを介して電気消費抵抗器６Ｂに向けられる場合がある。したがって、電気消費抵抗器６Ｂは、この場合、サブシステムＡ及びサブシステムＢに対して共通になる。
【００５１】
利用可能な消散電力が二分される場合であっても、この場合、正確に言えば、電気制動システムの減速能力は、相当高いままであり、非常制動を実現するのに十分である。特に、電気消費抵抗器６の各々は、油圧冷却回路中に浸漬される。非常制動の場合、電気制動により生じるエネルギーは、冷却用流体を沸点に至らせるのに十分である。それにもかかわらず、蒸発した流体は、気相に変換しているときに、液相の冷却用流体ですぐに置き換えられ、この冷却用流体は、この場合も又、抵抗器に対して洗浄作用を及ぼし、システムは、熱放散のために或る特定の能力を発揮し続ける。さらに、冷却システムは、或る程度の熱的慣性を有する。本出願人により実施された実験の立証するところによれば、この状況の場合であっても、電気制動システムは、例えば現時点において自動車に用いられている交差型油圧制動システムよりも非常に強力且つ効果的なままである。
【００５２】
電力ライン４０Ａが右前輪と関連した車輪駆動電子モジュール２３と左後輪と関連した車輪駆動電子モジュール２３との間で中断された場合、この場合、電気消費抵抗器６Ａは、右前輪と関連した回転電気機械２が発電機として機能しているとき、かかる回転電気機械２に対して利用可能なままであり、これに対し、電気消費抵抗器６Ｂは、サブシステムＢ及び左後輪と関連した回転電気機械２、即ち、サブシステムＡの回転電気機械２のうちの一方に対して利用可能である。電気消費抵抗器のうちの一方６Ｂは、他方６Ａよりも高い電力を受け取ることになる。作動方式は、最適ではないが、構成は、車両の減速能力に関し、前段落で説明した不都合よりも不都合の度合いが少ない。
【００５３】
何らかの理由で、故障によりサージ保護装置４１Ａの開路が生じ、したがって、サブシステムＡが隔離された場合であっても、車両の制動能力は、最大の状態のままである。というのは、電気消費抵抗器は、この場合、列状に配置されたスーパーキャパシタ５から成る電気エネルギーアキュムレータが最大充電状態にある場合でも車両の完全減速を全体として保証することができるよう設計されているからである。この場合、状況は、最大減速能力に関し、電気制動システムの故障の１つというわけではない。認められるように、この状況は、全体的管理に関して最適ではない。というのは、特に、エネルギーを回収する可能性が失われるが、これは、安全性にとって有害ではないからである。
【００５４】
サブシステムＡについて今説明したばかりの故障のうちのどれか１つが対称性によりサブシステムＢに生じた場合、電気制動に関する安全上の条件は、厳密に言えば同一のままである。結論として、電力段を２つの別個独立のサブシステム、即ち各々がそれ自体のサージ保護装置（装置４１Ａ，４１Ｂ）によって車両の中央電力ライン４０に接続されたシステムＡ及びシステムＢの状態に組織化し、サブシステムの各々にそれ自体の電気消費抵抗器を装備することにより、二重のハードウェア冗長性が得られ、したがって、車両の電気制動のための優れた安全上の条件を保証することができるようになっている。
【００５５】
電気消費抵抗器６Ａ，６Ｂの消費電力は、冷却システムの適正な作動が行われているかどうかで左右される。特に、これら電気消費抵抗器は、熱伝達流体中に浸漬されている。図３は、冷却回路を概略的に示している。理解できるように、冷却回路は、ポンプ８Ａ，８Ｂ及び２つのラジエータ８０Ａ，８０Ｂを有する。ポンプ８Ａ，８Ｂは、直列に設けられ、各ポンプは、それ自体の電気モータ８１Ａ，８１Ｂによってそれぞれ制御される。これら電気モータの各々は、それ自体の電子制御回路８２Ａ，８２Ｂによって制御される。ラジエータ８０Ａ，８０Ｂは、並列に設けられており、ラジエータのうちの一方に漏れが生じた場合、ラジエータの各々を選択的に隔離することができるようにする弁８３を備えている。他方、ポンプ及びポンプ作動モータ組立体は、ポンプのうちの一方が故障している場合、他方のポンプが機能していないという事実にもかかわらず、他方のポンプが熱伝達流体に関して十分な流量を保証することができるよう設計されている。
【００５６】
次に、図３を参照して種々の電子制御回路及び種々の補助装置の低電圧給電について説明する。この図は、２つの電気消費抵抗器６Ａ，６Ｂの電子消費モジュール６０Ａ，６０Ｂ、各々が４つの電気機械２の各々とそれぞれ関連した車輪駆動電子モジュール２３及び列状に配置されたスーパーキャパシタ５と関連した電子回収モジュール５０を示している。また、中央ユニット３、冷却回路のポンプのうちの一方のポンプの電子制御回路８２Ａ及び冷却回路のポンプのうちの他方のポンプの電子制御回路８２Ｂが示されている。ブレーキペダルは、その構成の結果として十分に安全であると見なされ、したがって、説明を繰り返さない。２つの位置センサＣ１，Ｃ２は、各々、ブレーキペダルと関連しており、各々、車両の運転手によって所望される指令を表す信号を送る。
【００５７】
低電圧電気エネルギー供給に関する冗長性は、次のように設計される。一方において、電力ライン４０に接続されていて、１２ボルトのＤＣ電圧を供給する電圧変換器４１が設けられ、他方において、これ又１２ボルトのＤＣ電圧を供給するバッテリ４２が設けられているので、或る特定の要素が電圧変換器４１に接続され、他の要素は、次のように１２ボルト電池に接続されることになる。ライン４３が、電圧変換器４１とバッテリ４２を相互に接続している。このライン４３は、第１の部分４３Ａ及び第２の部分４３Ｂから成り、第１の部分と第２の部分は、装置４３０によって互いに接続され、この装置４３０は、これら部分のうちの一方に不足電圧又はサージが生じた場合に２つの部分を互いに電気的に分離する。かくして、理解されるように、本発明の例示としての非限定的な実施形態では、２つの部分４３Ａ，４３Ｂには同一の電圧が供給される。或る特定の要素は、各々サージ保護装置４３４Ａを介して第１の部分４３Ａに接続されている。或る特定の要素は各々、サージ保護装置４３４Ｂを介して部分４３Ｂに接続されている。
【００５８】
例えば、冷却回路のポンプの良好な作動を保証するため、モータのうちの一方のモータ８１Ａは、その電子制御回路８２Ａを介して第１の部分４３Ａに接続されている。モータのうちの他方のモータ８１Ｂは、その電子制御回路８２Ｂを介して第２の部分４３Ｂに接続されている。サブシステムＡの電子制御回路、即ち、右前輪の回転電気機械２と関連した車輪駆動電子モジュール２３、左後輪の回転電気機械２と関連した車輪駆動電子モジュール２３及び消費抵抗器６Ａの電子消費モジュール６０Ａは、第２の部分４３Ｂに接続され、サブシステムＢの同一のエレクトロニクスは、第１の部分４３Ａに接続されている。
【００５９】
車両移動の管理を保証する中央ユニット３は、これが車輪駆動電子モジュール２３の全てを制御するので、二重電気的接続又は配線の恩恵を受けている。この中央ユニットは、第１の部分４３Ａと第２の部分４３Ｂを互いに隔離する一対のダイオードを介して第１の部分４３Ａと第２の部分４３Ｂの両方に接続されている。中央ユニット３の各接続は、２つの低電圧源のうちの一方の故障が生じた場合でも中央ユニット３の給電の連続性を保証するようダイオード４３５を介して行われている。さらに、適当な回路４３６が、２つの電源のうちの一方の故障が生じた場合に故障信号を送るために給電ラインの各々への電圧の存在をモニタする。列状のスーパーキャパシタ５と関連した電子回収モジュール５０は、第１の部分４３Ａにのみ接続されている。注目されるべきこととして、この種の二重接続又は配線は又、電子回路の全て、特に特に車輪駆動電子モジュール２３について使用できる。
【００６０】
不足電圧又は例えば２つの部分のうちの一方４３Ａ若しくは４３Ｂ又は電源のうちのすぐ内部の一方４１若しくは４２の短絡に続くサージの場合、電気分離装置４３０は、故障のない方の部分の機能を維持するために２つの部分４３Ａ，４３Ｂ相互間の接続を中断する。したがって、理解されるように、何らかの理由で電圧変換器４１の重要な故障により、電気分離装置４３０が電圧変換器４１とバッテリ４１との間の相互接続を中断した場合、バッテリは、サブシステムＡと関連した電子制御回路及び中央ユニット並び油圧冷却回路の２つのポンプのうちの一方の低電圧給電を続けることができる。これとは逆に、バッテリ４２に重要な故障が生じた場合、電気分離装置４３０は、相互接続を中断することができ、電圧変換器４１は、サブシステムＢ、中央ユニット及び油圧冷却回路のポンプのうちの一方に給電し続ける。したがって、理解されるように、上述した設計思想により、２つのサブシステムのうちの一方Ａ又はＢの作動を維持することができ、したがって、車両制動電力の半分が依然として利用できる。当然のことながら、エレクトロニクス全てのための低電圧給電の二重接続を用いることは、全制動電力が、この故障状況の場合でも利用可能な状態のままであることを意味する。
【００６１】
ブレーキペダルは、その構成により十分に堅固であると見なされ、したがって、説明を繰り返さない。ブレーキペダルに対する運転手の作用を中央ユニット３及び／又は車輪駆動電子モジュール２３によって利用可能な電気信号に変換することが必要である。この目的のため、ブレーキペダルと関連したセンサが取り付けられる。数個のセンサが、システムの安全性を十分なレベルまで上げるという目的で或る特定の冗長性を保証するよう取り付けられている。制動システムは、全体として、カテゴリに属するセンサ欠陥、例えばセンサの電力供給又はセンサが送り出した信号の消失並びに「プラス」又は「ゼロ」への信号の短絡を取り扱うことができるということが推奨される。さらに又、制動システムは、全体として、或る特定のドリフト、例えば１つのセンサにより送られた情報と他のセンサのものとの単純なオフセット（カテゴリに属さないセンサ欠陥）に対処することができるということが推奨される。この目的のため、３つの位置センサ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）が、各々、ブレーキペダルと関連しており、各センサは、車両の運転手により望まれる制御を表す信号を送り出す。
【００６２】
本発明のシステムの設計思想は、３つのセンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３にそれぞれ互いに異なる役割を割り当てている。第１のセンサＣ１を含む第１の群と、第２のセンサＣ２及び第３のセンサＣ３を含む第２の群とが存在しているものとする。２つのセンサを中央ユニット３に関連づけると共に１つのセンサを全ての車輪電子モジュール２３に関連づけること又は１つのセンサを中央ユニット３に関連づけると共に２つのセンサを車輪電子モジュール２３に関連づけることを想定することが可能である。次に種々の関連の可能性に戻る前に、本発明の手段を備えた四輪車の特定の場合に２つのセンサを車輪電子モジュール２３に関連づける好ましい変形例について以下に詳細に説明する。
【００６３】
いま、制動制御チェーンの源のところに位置する制動センサＣ１，Ｃ２，Ｃ３の電力供給について説明する。本発明のシステムは、組をなす車輪駆動電子モジュール２３を制御する中央ユニット３を有していることを思い起こされたい。センサＣ１には、制御ユニット３を介して低電圧電気エネルギーが供給される。このセンサは、制御信号を中央ユニット３に送り出し、中央ユニットは、センサ１の制動制御信号のみを受け取って第１のレベルの車両の制動の大域制御の信号を生じさせる。制御ユニット３は、センサＣ１に関するコンディショニング回路の欠陥に関連した情報を管理するためにセンサＣ１の電力供給ライン上の電圧の存在及びライン３０Ｆ上の制御信号の健全性をモニタすることを可能にする適当な回路を有していることが指摘されるべきである。
【００６４】
第２及び第３のセンサには、それぞれ、サブシステムのうちの一方（Ａ）の１つ又は複数の車輪駆動電子モジュール（２３）及びサブシステムの他方（Ｂ）の１つ又は複数の車輪駆動電子モジュール（２３）を介して低電圧電気エネルギーが供給される。当然のことながら、第２及び第３のセンサには、第１の部分と第２の部分を隔離するダイオード２３０を介してサブシステムの一方（Ａ）及び他方（Ｂ）のそれぞれの車輪駆動電子モジュール（２３）の全てから低電圧電気エネルギーが供給される。さらに、車輪駆動モジュール２３の各々と対話する適当な回路２３１が、４つの電力供給源のうちの１つに故障が生じた場合に欠陥信号を出すよう４つの電力供給ラインの各々上の電圧の存在をモニタする。次の段落で理解されるように、センサＣ２，Ｃ３は、車輪駆動電子モジュール２３と直接関連すると共に車輪駆動電子モジュール２３とのみ関連している。
【００６５】
上述したことから理解されたように、低電圧電力供給段は、第１の電力供給段及び少なくとも１つの第２の電力供給段を有し、第１の電力供給段と第２の電力供給段は、第１の部分４３Ａ及び第２の部分４３Ｂを備えた電気ライン４３によって相互に接続されており、第１及び第２の部分は、これら部分のうちの一方について不足電圧又は過電圧が生じた場合に２つの部分のための電気分離装置４３０によって互いに結合されている。第１のセンサＣ１には、中央ユニット３を介して、部分４３Ａ，４３Ｂの各々によって給電される。第２のセンサＣ２には、ライン２３２Ａを介すると共に車輪駆動電子モジュール２３の各々に由来する電源を互いに隔離するダイオード２３０を介してサブシステムのうちの一方（Ａ）の車輪駆動電子モジュール２３の各々によって給電される。サブシステムＡの車輪駆動電子モジュール２３は両方共、部分４３Ａからの低電圧電気エネルギーを受け取る。第３のセンサＣ３には、ライン２３２Ｂを介すると共に車輪駆動電子モジュール２３の各々に由来する電源を互いに隔離するダイオード２３０を介してサブシステムのうちの一方（Ｂ）の車輪駆動電子モジュール２３の各々によって給電される。サブシステムＢの車輪駆動電子モジュール２３は、両方共、他方の部分４３Ｂから低電圧電気エネルギーを受け取る。
【００６６】
図４では、中央ユニット３は、車輪駆動電子モジュール２３の各々及び電子回収モジュール５０にＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ（参照符号３０Ａによって示されているコントロール・エリア・ネットワーク（Control Area Network））によって相互接続され、このＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓは、コンピュータ利用形態で駆動指令の伝送を可能にする。中央ユニット３には、制動制御信号を出すために所望のパラメータの全てを考慮に入れることができるのに適したソフトウェアがロードされ、この制動制御信号は、ＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ３０Ａを介する循環のための所望のプロトコルに従って電気機械を制御する種々のエレクトロニクスに送られる。中央ユニット３は、１０〜２０ｍｓのオーダの周期で上述の信号を調整された仕方でバス３０Ａで送り、各車輪駆動電子モジュール２３は、この周期をモニタする。したがって、各車輪駆動電子モジュール２３は、第１のセンサＣ１により送り出された信号に基づいて中央ユニット３によって定められた順序に応動する。中央ユニット３のＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓの誤動作、インストールされたソフトウェアの誤動作により或いは任意他の理由により、この周期性の合わなかった場合、ＣＡＮ（登録商標）通信欠陥情報合図が車輪駆動電子モジュール２３中に生じる。
【００６７】
サブシステムＡ及びサブシステムＢのそれぞれの車輪駆動電子モジュール２３の各々は、更に、この時点でアナログライン３００Ａ，３００Ｂを介してそれぞれ、センサＣ２，Ｃ３によりそれぞれ送り出されたアナログ信号を直接受け取る。また、各車輪駆動モジュール２３は、センサＣ２，Ｃ３のそれぞれのコンディショニング回路に故障が生じた場合に欠陥情報合図を管理するようライン３００Ａ，３００Ｂ上の制御ラインの健全性をモニタすることができるようにする適当な回路を有することは指摘されるべきである。
【００６８】
各車輪駆動電子モジュール２３は、そのセンサ信号（カテゴリに属する欠陥の検出）をモニタし、「有効センサ測定」合図を自律的に生じさせる。センサＣ１に基づいて定められた制動制御に加えて、中央ユニットは、それ自体のセンサＣ１が各車輪駆動電子モジュール２３に対して有効である場合、ＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ３０Ａに信号を出す。もしそうでなければ、各車輪駆動電子モジュール２３は、ＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ３０Ａ上で循環している制動設定値を無視してこれと関連しているセンサの設定値、即ち、センサＣ２又はセンサＣ３に由来する設定値を適用する。各車輪駆動電子モジュール２３は又、上述したようにＣＡＮ（登録商標）上に信号として出された通信欠陥を検出した場合、これと関連しているセンサの設定値、即ち、センサＣ２又はセンサＣ３に由来する設定値を適用する。センサＣ２又はセンサＣ３上のカテゴリに属する欠陥を検出した場合、完全制動能力が保たれ、同じことは、センサＣ２及びセンサＣ３上の同一のカテゴリに属する欠陥の場合にも当てはまる。ただし、センサ１に基づいて定められ、ＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ３０Ａ上に有効に出された制動制御信号が存在していることを条件とする。しかしながら、センサＣ２及び／又はセンサＣ３上のカテゴリに属する欠陥を検出した場合に完全制動能力がたとえ保たれても、警報を作動させて運転手に冗長性における故障を知らせると共に例えば車両の次の再始動を禁止し又はその速度を制限する種々の適当な措置をプログラムするのが妥当である。
【００６９】
図４Ｂは、図３及び図４の裏付けでちょうど説明した形態では、センサＣ１には中央ユニット３（図３に示されている）又は部分４３Ａ，４３Ｂによって直接（ダイオードの介在により）又は許容可能な変形例として、部分４３Ａ又は部分４３Ｂのいずれかによって給電することができるということを概略的に示している。センサＣ２には、サブシステムＡの車輪電子モジュール２３のうちの少なくとも１つから（図３は、この種のデュアル電源を示している）又は部分４３Ａによって直接給電することができ、センサＣ３には、サブシステムＢの車輪電子モジュール２３のうちの少なくとも１つから（図３は、この種のデュアル電源を示している）又は部分４３Ｂにより直接給電することができる。したがって、例えば部分４３Ａについて電源に故障が生じた場合、センサＣ３及びこれと関連した車輪電子モジュール２３（サブシステムＢに属するセンサ及びモジュール）は、給電状態のままであり、本明細書の別の場所で説明したこれらの役目を果たすことができる。
【００７０】
低電圧電源の他の実施形態及びこれと関連したセンサ配線の他の実施形態を設計することが可能である。しかしながら、低電圧源のうちの１つに故障が生じた場合、１つ又は複数のセンサ及び関連の１つ又は複数の車輪電子モジュール２３には全て、依然として同時に給電されるようにするよう十分に注意を払うことが重要である。安全性を向上させるための冗長性の目的は、もし例えばセンサに第１の部分４３Ａ上に存在する電圧によってのみ給電され、このセンサと関連した車輪駆動電子モジュール２３のうちの１つに第２の部分４３Ｂだけで給電される場合、又、これらと逆の関係の場合に守られない。
【００７１】
最後に、制御ライン３０Ｂは、電子回収モジュール５０を電子消費モジュール６０Ａ，６０Ｂに接続している。制御ライン３０Ｂの故障又は電子回収モジュール５０のところで故障が生じた場合、電子消費モジュール６０Ａ，６０Ｂは、ライン３０Ｂ上の指令を受け取らないで自動的に電力ライン４０に戻る制動電力を消散させる可能性を保持する。したがって、サブアセンブリＡ，Ｂの原理は、制動に関して完全に作動状態のままであるが、エネルギーを貯蔵することができない。というのは、後者の場合、電子回収モジュール５０は、使用状態から外れているからである。
【００７２】
電気機械２による制動トルクの発生に説明を戻す。電気機械２の駆動は、電気機械２の各々にとって特定の車輪駆動電子モジュール２３によって直接保証される。このモジュールには、受け取った制御信号に応じてトルクに関して各電気機械を制御するのに適したソフトウェアがロードされている。各車輪駆動電子モジュール２３は、一方において、バス３０Ａ上の制動制御信号を受け取り、他方において、センサＣ２からの信号を送るアナログライン３００上の制動制御信号を受け取る。かくして、各車輪駆動電子モジュール２３は、バス３０Ａで送られる制御信号とアナログライン３００で送られる制御信号をいつでも比較することができ、例えば実験から得られた決定事項に応じて１０〜２０％のオーダの或る特定の許容誤差のマージンの範囲内で、バス３０Ａから来る制動制御信号に優先権を与える。これは通常の動作モードである。
【００７３】
他方、中央ユニット３の誤動作又は中央ユニット３にインストールされているソフトウェアの誤動作に起因して、バス３０Ａによって送られた制動制御信号がセンサ２から直接アナログの形式で来る制動制御信号よりも非常に低かった場合、車両の制動動作上の安全を保証するためにセンサＣ２から来る制御信号に優先権を与えるのが良い。
【００７４】
３つのセンサの場合、システムは、「カテゴリに属さない」欠陥と直面した状態でも応動することができる。センサ相互間のオフセットの検出は、中央ユニット３のレベルで集中管理され、この中央ユニットは、それ自体の測定値及び車輪駆動電子モジュール２３の全てのＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ３０Ａ上で流れている測定値を有する。中央ユニット３は、有効測定値である「多数決」によって決定することによる測定値の首尾一貫した検査を保証する。センサ１に基づいて定められた制動制御に加えて、中央ユニット３は、それ自体のセンサＣ１が有効である場合、ＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ３０Ａ上の適当な信号により信号を各車輪駆動電子モジュール２３に送る。中央ユニットは、更に、各車輪駆動電子モジュール２３の固有の測定値がそれ自体有効である場合（後者の場合は、この一貫性検査を自律的には行わない）、信号を出す。中央ユニット３と直接関連したセンサ１の測定値が有効でない場合、各車輪駆動電子モジュール２３は、ＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ３０Ａ上で流れている制動設定値を無視して、それ自体のセンサＣ２又はＣ３が有効である場合、センサＣ２又はＣ３の設定値（アナログ信号）を適用する。車輪駆動電子モジュール２３の内部設定値が有効でない場合（これが両方のセンサについて同時に生じる確率は、低いと考えられる）、関与する車輪は、制動が行われない。
【００７５】
センサＣ１（第１の群）だけが中央ユニット３に接続され、これは、単独で、通常の状況において制動設定値の計算に役立つことに注目されたい。第２の群（センサＣ２，Ｃ３）は、車輪駆動電子モジュール２３に接続されており、これら車輪駆動電子モジュール２３は、センサＣ２，Ｃ３から生じたこれらの測定値をＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ３０Ａ上で中央ユニット３に送る。センサの第１の群（この場合、センサＣ１だけ）が中央ユニット３に物理的に接続されていることは強調されるべきである。このセンサは、アナログ信号を中央ユニット３に送る。さらに、第２の群の１つ又は複数のセンサ（この場合、センサＣ２，Ｃ３）は、アナログ信号を車輪駆動電子モジュール２３の各々に送り出し、車輪駆動電子モジュール２３の下流側ではこれを介して、これらセンサは、この時点で、コンピュータにより利用可能な形式の通信経路を介して合図を間接的に中央ユニット３に送ることが強調されるべきである。アナログ信号ではなく、ディジタル信号が、コンピュータにより利用可能な形式のこの通信経路上を流れる。センサ（センサＣ２，Ｃ３）の第２の群の測定は、中央ユニット３内において、上述したように一貫性検査に関与して１組の測定値を有効にする。他方、これら測定値は、制動設定値の通常の計算において直接的には介在しない。
【００７６】
ハードウェア増倍は、賢明な具体化の場合、システムの動作上の安全性を高めるのに役立つことが知られている。これは、冗長性の原理である。しかしながら、設置されるハードウェアの数が多ければ多いほど、故障の確率がそれだけ一層増す。例えば、中央ユニット３のレベルで上方の冗長性を保証するために、１組のセンサをこのユニットに接続した場合、センサと中央ユニットとの間の物理的電気線の増倍により、故障の恐れが増大する。この場合、ここで取り扱われる制動システムでは、車輪駆動電子モジュール２３がいずれにせよ、入力として、センサに由来する上方合図を受け取り、技術の現状において、コンピュータにより利用可能な形式の通信経路、即ち、例えば、ＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓが全てのサブシステム相互間の対話を保証するようとにかく取り付けられていることを観察すると、本発明により、車輪駆動電子モジュールに既に存在しているアナログ／ディジタル変換経路が用いられ、１つ又は２つ以上の追加の情報合図（第２の群に属するセンサに源を発する情報）が同様に既に存在しているＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ上で計算されて中央ユニット３のレベルで冗長性が付与される。したがって、これが行われると、この目的のためにだけハードウェアを追加することなく冗長性が保証され、この場合、システムの信頼性を損なう恐れが生じない。このように、数個のセンサの利用に由来する冗長性により、高い動作上の安全性を照合調整すると共に用いられるハードウェア（特に、物理的電気接続部）を厳密に最小限に抑えることにより高い信頼性を照合調整することが可能である。
【００７７】
例えば第２の群に例えば４つのセンサを用いることにより安全性を一段と高めることが可能であり、センサは、単一の車輪と関連している。センサＣ２又はセンサＣ３上のカテゴリに属する欠陥を検出した場合に上記において与えられた検討事項（センサＣ１を用いた経路、警告の利用又は確かに妥当な予防措置により保たれる完全制動能力）は、当然のことながら、第２の群に４つのセンサを用いる実施形態に当てはまる。
【００７８】
理解されるように、提案している設計思想は、一方においてセンサＣ１及び他方においてセンサＣ２，Ｃ３の各々により送り出される信号の互いに異なる利用を可能にしている。センサＣ１は、中央ユニット３と関連しており、これにより、第１レベル大域制動信号を計算することが可能である。さらに、センサＣ２，Ｃ３により送り出された制御信号は、適当なラインによってアナログ経路を介して車輪駆動電子モジュール２３に直接送り出される。
【００７９】
車輪駆動電子モジュール２３がＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ３０Ａ上の通信欠陥を検出した場合又は中央ユニット３がセンサ１の欠陥又はそのコンディショニング回路の欠陥を検出した場合、センサＣ２，Ｃ３にそれぞれ源を発する制御信号に対する優先権を与えることができる。このように、制動制御における安全性は、ｂｕｓ３０Ａの故障若しくはｂｕｓの一部分の故障又はアナログライン３００又は３０Ｆのうちの任意の一方の故障の場合であっても保証される。当然のことながら、上述したように、別の場合において、警報を作動させて運転手に冗長性における故障を知らせると共に例えば車両の次の再始動を禁止し又はその速度を制限する種々の適当な措置をプログラムするのが妥当である。
【００８０】
上述したことの全てに加えて、例えば運転手の意のままに非常ボタンによって非常時制御によって所定の制動信号を作り出す可能性を確立することが可能である。この種の制動制御は、中央ユニット３、より正確に言えば、中央ユニット３にインストールされているソフトウェアによって考慮され、ＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ３０Ａにより電気機械の各々の電子制御モジュール２３に送られる。これは、ブレーキペダルを放した場合でも、制動時に作動上の安全を保証することができる。同様に、これは、３つのセンサの故障又は３つのブレーキセンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３の固定手段の故障の場合、制動時に作動上の安全性を保証することができる。３つのセンサのうちの１つＣ１又はＣ２又はＣ３の機械的連結にのみ欠陥があり又は３つのセンサのうちの１つが故障状態にある場合、作動上の安全性は、当然のことながら、前段落で説明したように保証される。しかしながら、この場合、例えば、ドライブを最後まで至らせることができることが可能であり、車両の停止後、その再始動を禁止することが可能である。
【００８１】
図５は、センサの関連及び低電圧電源の別の実施形態を示している。第１の群は、第１若しくは第２の電源のうちの一方又は両方若しくはこれら両方に直接的に又は間接的に接続された第１のセンサＣ１から成り、第２の群は、第２のセンサＣ２及び第３のセンサＣ３から成っている。第２のセンサＣ２及び第３のセンサＣ３の各々は、２つのサブシステムＡ，Ｂの１つ又は複数の車輪駆動電子モジュール２３に制御信号を送り出すよう互いに関連づけられており、第２のセンサ（Ｃ２）及び第３のセンサ（Ｃ３）は、第１若しくは第２の電源のうちの一方又はこれら両方に直接的に又は間接的に接続されている。
【００８２】
変形実施形態では、センサＣ１が第１又は第２の電源のうちの単一のもの、例えば部分４３Ａに直接的又は間接的に接続されている場合、第２のセンサＣ２又は第３のセンサＣ３のうちの少なくとも一方には、第１のセンサＣ１の電源とは異なる電源、例えば部分４３Ｂにより給電しなければならない。
【００８３】
図６は、センサ関連及び低電圧電源の第３の実施形態を示している。この場合、第１の群は、第１若しくは第２の電源のうちの一方又はこれら両方に直接的又は間接的に接続された第１のセンサＣ１及び第２のセンサＣ２から成り、第２の群は、２つのサブシステムＡ，Ｂの１つ又は複数の車輪駆動電子モジュール２３に制御信号を送り出すよう関連づけられた第３のセンサＣ３から成っており、第３のセンサＣ３には、第１若しくは第２の電源のうちの一方又はこれら両方により給電される。
【００８４】
この実施形態では、センサＣ１，Ｃ２（第１の群）は、中央ユニット３に物理的に接続され、これらセンサは、アナログ信号をこの中央ユニットに送り出し、センサＣ３（第２の群）は、車輪駆動電子モジュール２３に接続されており、この車輪駆動電子モジュールは、ＣＡＮ（登録商標）ｂｕｓ３０Ａ上でセンサＣ３から生じた測定値を中央ユニット３に送る。したがって、このために、コンピュータにより利用可能な形式の通信経路を経て情報の合図が車輪駆動電子モジュール２３により間接的に送られる。
【００８５】
第３の実施形態の変形例として、中央ユニット３に第１又は第２の電源のうちの単一のもの、例えば部分４３ａへの接続によって給電し、且つ３つのセンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３にも、第１又は第２の電源のうちの単一のものによって給電する場合、第１の群に属するセンサＣ１，Ｃ２のうちの少なくとも一方には中央ユニット３の電源と同一の電源によって給電しなければならず、第２の群に属するセンサＣ３には中央ユニット３の電源とは異なる電源、この場合、部分４３Ｂへの接続によって給電しなければならない。
【００８６】
最後に、上述したハードウェア冗長性が、有利には、中央ユニット３にロードされているソフトウェア及び車輪駆動電子モジュール２３にロードされているソフトウェアの両方に関してソフトウェア冗長性と組み合わせ使用されることは指摘されるべきである。このように、車両制動システムの高度の安全性が完全に電気的に達成される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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