(57)【要約】本発明は，ブレーキ操作装置の操作を検出するための少なくとも４つのセンサ（Ｓ１からＳ４）；センサデータを検出して，該当する車輪（１３）のブレーキ装置を駆動するための，制動可能な車輪（１３）当たりそれぞれ１つのブレーキモジュール（１０）；すべてのブレーキモジュール（１０）が互いにデータを交換するために接続されている，少なくとも１つの第１の通信装置（１４）；およびそれぞれセンサ（Ｓ１からＳ４）を少なくとも１つのブレーキモジュール（１０）と接続する，電気的な接続装置（１２，１２’）を有する，電気的な分散型のブレーキシステムを準備するものであって，そのブレーキシステムは，ブレーキシステムが，異なる車両側（Ｒ，Ｌ）の少なくとも２つの車輪モジュール（１０）間でデータを受信および／または交換するための少なくとも１つの他の通信装置（１４’；１４”）を有していることを，特徴としている。
2006521948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ装置の操作を検出するための，少なくとも４つのセンサ（Ｓ１からＳ４）と；
センサデータを検出し，かつ該当する車輪（１３）のブレーキ装置を駆動するための，制動可能な車輪（１３）毎のそれぞれのブレーキモジュール（１０）と；
互いにデータを交換するためにすべての前記ブレーキモジュール（１０）が接続されている，少なくとも１つの第１の通信装置（１４）と；
前記各センサ（Ｓ１からＳ４）を少なくとも１つのブレーキモジュール（１０）と接続する，電気的な接続装置（１２，１２’）と；
を備える，電気的な分散型のブレーキシステムにおいて，
前記ブレーキシステムが，異なる車両側（Ｒ，Ｌ）の少なくとも２つの車輪モジュール（１０）間でデータを受信および／または交換するために，少なくとも１つの他の通信装置（１４’，１４”）を有していることを特徴とする，電気的な分散型のブレーキシステム。
【請求項２】
第２の通信装置（１４’）が，前記第１の通信装置（１４）と等しく構成されており，かつ，前記各センサ（Ｓ１からＳ４）が，同一の車軸の対向する車両側（Ｒ，Ｌ）の第２の車輪モジュール（１０）と接続されていることを特徴とする，請求項１に記載のブレーキシステム。
【請求項３】
一方の車両側（Ｒ）の前方の車輪モジュール（１０）が，他方の車両側（Ｌ）の後方の車輪モジュール（１０）と前記第２の通信装置（１４’）を介して，および，
前記他方の車両側（Ｌ）の前方の車輪モジュール（１０）が前記一方の車両側（Ｒ）の後方の車輪モジュール（１０）と第３の通信装置（１４”）を介して，データを交換するために接続されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキシステム。
【請求項４】
ブレーキ操作装置の操作を検出するために４つより多いセンサ（Ｓ１からＳ４）が設けられており，前記センサが前記車輪モジュール（１０）に対で割り当てられていることを特徴とする，請求項１または２に記載のブレーキシステム。
【請求項５】
通信装置（１４，１４’，１４”）が，シリアルのバスシステムによって形成されていることを特徴とする，請求項１から４のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
【請求項６】
通信装置（１４，１４’，１４”）を介して交換可能なデータが，前記センサ（Ｓ１からＳ４）のセンサデータを含んでいることを特徴とする，請求項１から５のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
【請求項７】
前記ブレーキモジュール（１０）が，それぞれブレーキ操作装置の操作の強さを定めるための装置（１１）を有していることを特徴とする，請求項１から６のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
【請求項８】
４つの制動可能な車輪（１３）を有する乗用車のブレーキシステムであることを特徴とする，請求項１から７のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，車両内の電気的な分散型ブレーキシステムと特に，４輪の自動車のための電気的な分散型のブレーキバイワイヤシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常，機械式，油圧式または空気圧式のバックアップシステムを備えていないブレーキバイワイヤ−ブレーキシステムは，エラーの場合においても，特に，有効性，すなわち制動機能に注意を向けなければならない。中央のブレーキ−ペダル−モジュールを有するブレーキバイワイヤシステムは，たとえば独国特許公開公報ＤＥ１９８２６１３１Ａ１，ＶＤＩ報告第１６４１号，２００１年（"Fehlertolerante Komponenten fuer Driven-by-Wire-Systeme" von R.Isermann）および２０００年にＶＤＩ出版においてＩＳＢＮNo.3-18-342612-9で発行された出版物（"Fehlertolerante Pedaleinheit fuer elektromechanisches Bremssystem" von Stefan Stoelzl）に開示されている。
【０００３】
この種の中央のモジュールを有するシステムにおいて優先されるのは，ブレーキペダル操作の確実な検出（駐車ブレーキの考察は，ここではこれ以上考慮しない）および分散型のインテリジェントな車輪ブレーキモジュールへの，ブレーキ操作の情報の分配である。この種のシステムにおける安全性は，一方では，多様化され，多重に冗長化されたセンサコンセプトによって（図３のブレーキペダルセンサＳ１からＳ３を参照），そして他方では，冗長なプロセッサおよび通信コンセプト（中央のブレーキペダルモジュール１５と，それぞれ１つの車輪を制御する，４つの車輪ブレーキモジュール１０の間の第１と第２の通信バス１４，１４’を参照）によって，マルチ回路の車両電気系統の周辺条件の元で，保証されている。
【０００４】
さらに，通信装置または通信システムには，確定的行動の要請がなされ，直接それに基づいて，たとえばＦｌｅｘＲａｙ，ＴＴＣＡＮまたはＴＴＰのような時間制御される通信システムがもたらされる。その場合にブレーキペダルモジュールと通信システムは，フェイル−オペレーショナル行動を持たなければならない。単純エラーの場合の「フェイル−オペレーショナル」行動の要請に応えることができるようにするために，ブレーキペダルモジュールは少なくとも３つの冗長なプロセッサおよび３つの冗長かつ場合によっては多様化された，駆動ブレーキのためのセンサを持たなければならない。通信システムのためには，少なくとも２つの冗長な通信チャネルが必要である。
【０００５】
独国特許公開公報ＤＥ１９９３７１５６Ａ１には，電気機械的ブレーキシステムが開示されており，そのブレーキシステムはブレーキペダル操作の分散型検出を有している。その場合に，分配された，分散型のペダルモジュール機能を話題にすることができる。
【０００６】
図４を参照して示す，この電気機械的なブレーキシステムコンセプトの内部には，ブレーキ操作装置（図示せず）の操作を検出するための４つの多様化されたセンサＳ１からＳ４が設けられており，それらはたとえばそれぞれペダル距離とペダル角度を求める。その場合にセンサＳ１からＳ４の各々は，ブレーキデマンドを定めるための装置１１を有する車輪モジュール１０に正確に接続されている。車輪モジュール１０は，システムバス１４を介して互いに通信し，必要なセンサ情報またはセンサデータを交換し，それに対して並行して機能アルゴリズムを計算して，プロトコルを介して，各車輪モジュール１０内に同一のデータ，すなわちセンサ実際値とセンサ／機能状態が存在し，同一の決定を行うことができるように，調整する。
【０００７】
従ってこのようにして対称の分散型のシステムアーキテクチャが準備され，その場合に要請される，中央のペダルモジュールの「フェイルオペレーショナル」解決策は，図３に示すように，すなわち図４に示すように，インテリジェントな車輪モジュール１０，１１の冗長性を介して表されている。しかし，たとえば外部作用によって，野外走行などの場合に，車輪ケースの領域内の機械的なケーブルハーネス切断によって，通信システム１４内にコモンモードエラーが生じた場合に，これは，特に通信システム１４のバストポロジーにおいて，不可避的に通信のトータル損失をもたらす。各車輪モジュール１０は，このような場合において，まだセンサ値を利用することができるが，そのセンサ値はもはや十分に蓋然的ではあり得ない。従って，車両の種々の車輪１３に異なるブレーキ力が作用する可能性があり，それが車両のヨーモーメントとそれに伴って斜め走行をもたらす可能性がある。これは，バックアップマネージメントのストラテジーとは関係なく，個別エラーにおいてすでに安全性の著しい損失を表す。
【発明の開示】
【発明の利点】
【０００８】
請求項１の特徴を有する電気的な分散型のブレーキシステムは，既知の解決策に対して，コモンモードエラーまたは２つの単純エラーの発生後も，車輪モジュールの少なくとも一部は，少なくとも１つの他のセンサ値との比較によってセンサ値を蓋然化することができ，従ってセカンドエラーに対する強さが保証されている，という利点を有している。
【０００９】
それによって，エラーの場合における駆動ブレーキの安全性および可用性の向上が保証される。それは，機械式／油圧式なバックアップを備えていないブレーキバイワイヤシステムにおいて，修理工場へ安全に走行するために必要とされるものである。
【００１０】
本発明の基礎となる理念は，大体において，車輪モジュールの少なくとも一部は，コモンエラー後または２つの個別エラーの発生後も，少なくとも１つの他のセンサ値と比較することによってセンサ値を蓋然化することができることにある。
【００１１】
換言すると，ブレーキ装置の操作を検出するための少なくとも１つのセンサ；センサデータを検出して，該当する車輪のブレーキ装置を駆動するための，制動可能な車輪毎のそれぞれ１つのブレーキモジュール；すべてのブレーキモジュールが互いにデータを交換するために接続されている，少なくとも１つの第１の通信装置；およびそれぞれのセンサを少なくとも１つのブレーキモジュールと接続する，電気的な接続装置；を有する，電気的な分散型ブレーキシステムが提供される。その場合に，ブレーキシステムは，車の対向する両側の少なくとも２つの車輪モジュール間でデータを受信および／または交換するために少なくとも１つの他の通信装置を有している。
【００１２】
従属請求項には，請求項１に記載されたブレーキシステムの好ましい展開と改良が記載されている。
【００１３】
好ましい展開によれば，第２の通信装置は，第１の通信装置と同一に構成されており，各センサは対向する車両側の第２の車輪モジュールと接続されている。このようにして，通信システム内にコモンモードエラーが発生した場合，すなわち２つの通信装置ないし通信レーンが故障した場合でも，２つのローカルなセンサの付加的な二重配置を介してセンサ値の必要かつ確実な蓋然化が行われる。
【００１４】
他の好ましい展開によれば，一方の車両側の前方の車輪モジュールが他方の車両側の後方の車輪モジュールと第２の通信装置を介して，そして他方の車両側の前方の車輪モジュールが一方の車両側の後方の車輪モジュールと第３の通信装置を介してデータを交換するために接続されている。これは，通信装置に関する２つの独立した単純エラーまたはコモンモードエラーが発生した後に（たとえば車輪ケースの領域における機械的な外部影響によって），常にまだ，対向する車両側の少なくとも２つの車輪ブレーキモジュール間で，１つの通信とそれに伴ってセンサ値の蓋然化が可能である，という利点をもたらす。
【００１５】
他の好ましい展開によれば，ブレーキ操作装置の操作を検出するために４つより多いセンサが設けられており，それらセンサが車輪モジュールに対で割り当てられている。その場合にわずかなコストにおいてさらに冗長性が向上して効果的である。
【００１６】
他の好ましい展開によれば，通信装置はシリアルのバスシステムによって形成される。これが好ましい方法で，既知の通信プラットフォームの使用を許す。
【００１７】
本発明の実施例を図面に示し，以下で詳細に説明する。
【実施例の説明】
【００１８】
図において，同一の参照符号は，同一または機能の等しい構成部分を示している。
【００１９】
図１には，４つのセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３およびＳ４を有する，電気的なブレーキシステムのブロック図が示されている。４つのセンサＳ１からＳ４は，たとえば，車両利用者によって操作されるブレーキペダルのような，ブレーキ操作装置（図示せず）の操作を検出する。４つのセンサＳ１からＳ４はすべて，たとえばペダル距離とペダル角度のような，等しいパラメータを検出する。ブレーキデマンドないしブレーキ意図を定めるための装置１１を有する（break demand determination），インテリジェントな車輪ブレーキモジュール１０または車輪モジュールは，電気的な導線１２を介してそれぞれ４つのセンサＳ１からＳ４の１つと接続されている。４つの車輪１３は，車輪モジュール１０またはそれと接続された車輪ブレーキ装置（図示せず）を介して接続されている。
【００２０】
さらに，車輪ブレーキモジュール１０はすべて，通信装置１４を介して互いに接続されており，その通信装置がインテリジェントな車輪ブレーキモジュール１０の間のデータ交換を許す。図１の実施形態によれば，さらに，第２と第３の通信装置１４’と１４”が設けられている。通信装置１４’，１４”は，車両のそれぞれ一方の車両側Ｒ，Ｌの車輪モジュール１０を，他方の車両側Ｌ，Ｒの車輪ブレーキモジュール１０とのデータ交換のために接続する。好ましくはたとえば右前の車輪ＲＶを左後ろの車輪ＬＨと接続し，同様に逆も行うので，交差する接続が保証される。第１，第２および第３の通信装置１４，１４’および１４”は，好ましくはシリアルのバスシステムである。
【００２１】
通信装置１４は，４つすべての車輪ブレーキモジュール１０と，好ましくは他の制御装置，たとえばＡＢＳ制御モジュールまたはＶＤＭ制御モジュールとの間の通信を可能にする。この通信チャネル１４を介して，４つの車輪ブレーキモジュール１０のセンサＳ１からＳ４のペダルセンサ値が交換される。２つのブレーキ回路データバス１４’と１４”を介して，さらに，２つの付属の車輪ブレーキモジュール１０ＶＬ，ＨＲ；ＶＲ，ＨＬのそれぞれペダルセンサ値が相互に交換される。従って，２つのブレーキ回路データバス１４’，１４”を介して，制限されてはいるが，第１の通信回路１４を介して送信されたデータを監視する可能性が生じる。
【００２２】
従って，たとえば，車輪ケースの領域内の機械的な外部影響と，それに結びついた，該当する車輪への通信接続の切断によって，通信装置１４，１４’，１４”に関する，２つの独立した個別エラーまたはコモンモードエラーが発生した場合でも，常にまだ通信装置１４’または１４”は無傷であって，従って少なくとも２つの車輪ブレーキモジュール１０ＶＲ，ＨＬまたはＶＬ，ＨＲの間でセンサＳ１からＳ４のペダルセンサ値の蓋然化が可能である。従ってこの種のシステムは，望ましくない，あるいは同調されないブレーキ力と，それに伴って発生する可能性のある車両の斜め走行を回避するために，もはや通信システム１４，１４’，１４”を介して通信できない車輪ブレーキモジュール１０を遮断する可能性を有している。このことが結果として，単純エラーの場合にも，二重の単純エラーないしコモンモードエラーの場合にも，安全性の向上をもたらす。
【００２３】
図２には，本発明の第２の実施形態に基づく電気的なブレーキシステムの概略的なブロック回路図が示されている。図２に示す実施形態は，図１を参照して説明した実施形態とは，車輪ブレーキモジュール１０間の通信構造または接続構造において相違する。第１の実施形態におけるのと同様に，第２の実施形態に基づくブレーキシステムも，通信装置１４，好ましくはシリアルのデータバスを有しており，それが制動可能な車輪１４を有するすべての車輪モジュール１０を互いに接続している。それに加えて，第１の通信システム１４に対して冗長な第２の通信レーン１４’が設けられており，この通信レーンは同様にすべての車輪モジュール１０を互いに接続する。図１に示すブレーキ操作装置（図示せず）の操作を検出するセンサＳ１からＳ４と，車輪モジュール１０の間の電気的な接続１２の他に，図２においては他の電気的な接続１２’が設けられている。電気的な接続１２’は，それぞれのセンサ，たとえばＳ２から，センサ，たとえばＳ２と接続１２により接続された車輪モジュール１０の軸方向隣りに位置する車輪モジュール１０へ延びている。すなわち，センサＳ１からＳ４の各々は，それぞれ，１つの車軸内にある２つの車輪モジュール１０と，接続１２および接続１２’を介して電気的に接続されている。
【００２４】
従って，第２の実施形態に基づくユーザーブレーキ意図検出のための分散型のシステムコンセプトにおいては，４つの車輪モジュールの各々に，４つのセンサＳ１からＳ４のうちの２つが接続されている。その代わりに，４つより多い物理的なペダルセンサＳ１，Ｓ２，．．．が４つの車輪モジュール１０に対をなして割り当てられるという，解決方法も考えられる。提案されている第２の実施形態の利点は，通信システム１４，１４’内に２つの独立した個別エラーまたはコモンモードエラーが発生した後も，車輪モジュール１０はもはや互いに通信することはできないが，それにもかかわらずセンサＳ１からＳ４のペダルセンサ値の必要かつ確実な蓋然化は，２つのローカルなセンサＳ１からＳ４の付加的な二重の配置を介して行うことができることにおいて，裏付けられている。このようにして，もはや通信システム１４，１４’を介して互いに通信することのできない車輪モジュール１０を確実に制動することが可能であって，それに基づいて二重に発生する個別エラーの場合にも，コモンモードエラーの場合においても，通信システムの故障に関する安全性が増大することが推定される。
【００２５】
本発明は，上記に２つの好ましい実施形態を用いて説明されているが，本発明はそれらに限定されるものではなく，多様な方法で修正可能である。
【００２６】
２車軸の車両について説明がなされたが，本発明は，たとえば３車軸のトラックのような，多車軸の車両にも，同様に転用される。さらに，センサＳ１からＳ４の間の接続１２，１２’は，図面に矢印で示されているように，一方向に実施するだけでなく，特に第２の実施形態のために，センサに接続されている２つの車輪モジュール１０の間で，該当するセンサを介して双方向の通信を可能にすることも，同様に考えられる。この前提の元で，上述した１つの車軸の車輪モジュール１０の接続とは異なり，車輪モジュール１０間の接続１２，１２’を介しての車輪モジュール１０の交差する接続も実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するために，ブレーキシステムを概略的に示すブロック回路図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を説明するために，ブレーキシステムを概略的に示すブロック回路図である。
【図３】既知のブレーキシステムの概略的なブロック回路図である。
【図４】他の既知のブレーキシステムの概略的なブロック回路図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  インテリジェント車輪モジュール，好ましくは車輪ブレーキモジュール
１１  ブレーキデマンドを定める装置
１２  センサと車輪モジュールの間の電気的な接続
１２’センサと車輪モジュールの間の電気的な接続
１３  車輪
１４  通信装置，たとえばシリアルのバスシステム
１４’通信装置，たとえばシリアルのバスシステム
１４”通信装置，たとえばシリアルのバスシステム
１５  中央のブレーキペダルモジュール
Ｒ，Ｌ  右，左
Ｖ，Ｈ  前，後ろ
Ｓ１−Ｓ４  ブレーキ操作装置の操作を検出するためのセンサ
【図１】
2006521948.tif 000003
【図２】
2006521948.tif 000004
【図３】
2006521948.tif 000005
【図４】
2006521948.tif 000006
【国際調査報告】
2006521948.tif 000007
2006521948.tif 000008
2006521948.tif 000009
2006521948.tif 000010
2006521948.tif 000011
2006521948.tif 000012