(57)【要約】  本明細書では、供給源（５２）を有している、車両のブレーキシステム（８０）用の制御信号を提供するためのモジュール（６２）が開示され、このモジュール（６２）は、−少なくとも１つのインターフェース（６３）を備え、該インターフェース（６３）は、圧縮空気源（１０，１２）に接続されるように構成されており、−少なくとも１つのインターフェース（６４，６５）を備え、該インターフェース（６４，６５）は、制御信号を、制動圧を生成するための少なくとも１つの処理ユニット（２２，２４，３２）に伝送するように構成されており、ここで、モジュール（６２）は、さらなる供給源（５８）を介して供給されるように構成されている。さらに本明細書では、車両用の電子ブレーキシステム（４４）を補足するための冗長システム（５６）、車両用の電子制御されたブレーキシステム（８０）ならびに電子制御されたブレーキシステム（８０）を動作させるための方法が開示される。
2020536798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給源（５２）を有している、車両のブレーキシステム（８０）用の制御信号を提供するためのモジュール（６２）であって、
−前記モジュール（６２）は、少なくとも１つのインターフェース（６３）を備え、前記インターフェース（６３）は、圧縮空気源（１０，１２）に接続されるように構成されており、
−前記モジュール（６２）は、少なくとも１つのインターフェース（６４，６５）を備え、前記インターフェース（６４，６５）は、制御信号を、制動圧を生成するための少なくとも１つの処理ユニット（２２，２４，３２）に伝送するように構成されており、
前記モジュール（６２）は、さらなる供給源（５８）を介して供給されるように構成されている、
モジュール（６２）。
【請求項２】
前記モジュール（６２）は、さらに、
−処理手段を備えており、前記処理手段は、同様に前記さらなる供給源（５８）を介して供給され、前記処理手段は、前記モジュール（６２）の制御を実施するように構成されており、かつ／または、
−少なくとも１つのインターフェースを備え、前記インターフェースは、制動入力を受信するように構成されている、
請求項１記載のモジュール（６２）。
【請求項３】
前記処理手段は、前記モジュール（６２）と一体的に構成されている、
請求項２記載のモジュール（６２）。
【請求項４】
前記モジュール（６２）は、さらに、
−少なくとも１つのインターフェース（６４ａ，６５ａ）を備え、前記インターフェース（６４ａ，６５ａ）は、第１のモジュール（１８）の制御信号を受信するように構成されており、かつ／または、
−少なくとも１つのインターフェースを備え、前記インターフェースは、運転者の入力を受信するように構成されており、
−少なくとも１つのインターフェースを備え、前記インターフェースは、前記第１のモジュール（１８）の制御信号を前記少なくとも１つの処理ユニット（２２，２４，３２）に伝送するように構成されている、
請求項１から３までのいずれか１項記載のモジュール（６２）。
【請求項５】
前記第１のモジュール（１８）の制御信号を前記少なくとも１つの処理ユニット（２２，２４，３２）に伝送するように構成された前記少なくとも１つのインターフェースは、前記制御信号を少なくとも１つの処理ユニット（２２，２４，３２）に伝送するように構成された前記少なくとも１つのインターフェース（６４，６５）と同一である、
請求項４記載のモジュール（６２）。
【請求項６】
前記モジュール（６２）は、第１のエラーケースにおいて、前記第１のモジュール（１８）の制御信号を阻止し、固有の制御信号を少なくとも１つの処理ユニット（２２，２４，３２）に伝送し、第２のエラーケースにおいて、固有の制御信号を阻止し、前記第１のモジュール（１８）の制御信号を前記少なくとも１つの処理ユニット（２２，２４，３２）に伝送するように構成されている、
請求項４または５記載のモジュール（６２）。
【請求項７】
前記第１のエラーケースは、前記供給源（５２）による前記ブレーキシステム（８０）の供給の失陥によってまたはプライマリシステム（４４）の故障によって特徴付けられ、前記第２のエラーケースは、前記さらなる供給源（５８）による前記ブレーキシステム（８０）の供給の失陥によってまたは冗長システム（５６）の故障によって特徴付けられる、
請求項６記載のモジュール（６２）。
【請求項８】
前記供給は、前記供給源（５２）を介しておよび前記さらなる供給源（５８）を介して電気的に行われる、
請求項１から７までのいずれか１項記載のモジュール（６２）。
【請求項９】
前記制御信号は、非電子的に、特に機械的および／または空気圧的および／または液圧的に印加されている、
請求項１から８までのいずれか１項記載のモジュール（６２）。
【請求項１０】
前記モジュール（６２）は、さらに、
−ホイール回転数信号を受信するための少なくとも１つのインターフェースを備え、前記モジュール（６２）は、前記ホイール回転数信号を制御信号の提供の際にともに処理するように構成されている、
請求項１から９までのいずれか１項記載のモジュール（６２）。
【請求項１１】
前記モジュール（６２）は、車両の生成された制動圧による制動に続く少なくとも１つのホイール（１）のロックを防止するために、前記ホイール回転数信号を用いて制御信号を提供するように構成されている、
請求項１０記載のモジュール（６２）。
【請求項１２】
制動入力を受信するように構成された少なくとも１つのインターフェースは、制動入力を、前記第１のモジュール（１８）によってかつ／または車両ネットワークによって受信するように構成されている、
請求項１から１１までのいずれか１項記載のモジュール（６２）。
【請求項１３】
車両用の電子ブレーキシステム（４４）を補足するための冗長システム（５６）であって、前記冗長システム（５６）は、
−請求項１から１２までのいずれか１項記載のモジュール（６２）と、
−少なくとも１つの処理ユニット（２２，２４，３２）と、
−第２の供給源（５８）と、
を備え、
前記処理ユニット（２２，２４，３２）は、少なくとも１つの制動圧を、非電子制御的に制御信号から生成するように構成されており、
前記冗長システム（５６）は、前記電子ブレーキシステム（４４）の代わりに動作されるように構成されている、
冗長システム（５６）。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの処理ユニット（２２，２４，３２）は、少なくとも１つの制動圧を、機械的および／または空気圧的および／または液圧的に生成するように構成されており、および／または、
前記冗長システム（５６）は、１つのアクスルの少なくとも１つのホイールのホイール回転数を検出手段によって求め、前記ホイール回転数を、制御信号の提供の際に考慮するように構成されている、
請求項１３記載の冗長システム（５６）。
【請求項１５】
車両用の電子制御されたブレーキシステム（８０）であって、
−供給源（５２）を有する電子ブレーキシステム（４４）と、少なくとも１つの処理ユニット（２２，２４，３２）と、を備え、前記処理ユニット（２２，２４，３２）は、少なくとも１つの制動圧を電子的に発生するように構成されており、
−請求項１３または１４記載の冗長システム（５６）を備え、
前記ブレーキシステム（８０）は、前記供給源（５２）の故障の場合または前記電子ブレーキシステム（４４）の故障の場合に、制動圧を前記冗長システム（５６）によって提供するように構成されている、
車両用の電子制御されたブレーキシステム（８０）。
【請求項１６】
前記冗長システム（５６）の少なくとも１つの処理ユニット（２２，２４，３２）および前記電子ブレーキシステム（４４）の少なくとも１つの処理ユニット（２２，２４，３２）は、同一であり、および／または、
前記電子制御されたブレーキシステム（８０）は、１つのアクスルの少なくとも１つのホイールのホイール回転数を検出手段により前記電子ブレーキシステム（４４）を介して求め、１つのアクスルの少なくとも１つのホイールのホイール回転数を検出手段により前記冗長システム（５６）を介して求めるように構成されている、
請求項１５記載の車両用の電子制御されたブレーキシステム（８０）。
【請求項１７】
請求項１５または１６記載の電子制御されたブレーキシステム（８０）を動作させるための方法であって、前記方法は、
−電子ブレーキシステム（４４）によって前記ブレーキシステム（８０）を動作させるための制動圧を提供するステップと、
−エラーケースが前記電子ブレーキシステム（４４）に発生した場合に、冗長システム（５６）に変更し、前記冗長システム（５６）によって制動圧を提供するステップと、
を含む方法。
【請求項１８】
前記エラーケースは、前記電子ブレーキシステム（４４）の故障または前記電子ブレーキシステム（４４）の供給源（５２）の故障である、
請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキシステム用の制御信号を提供するためのモジュール、車両の電子ブレーキシステムを補足するための冗長システム、車両用の電子制御されたブレーキシステムならびにこのブレーキシステムを動作させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者から操縦タスクならびに操縦責任を少なくとも限られた時間の間引き受ける高度に自動化された運転機能を有する車両、特に商用車は、任意のエラーが発生した場合、運転者が再び車両の操縦を引き継ぐまでの間は車両の操縦を継続しなけなければならない。このことからは、「フェールオペレーショナル」なシステム特性を導き出すことができ、これには、車両の基本機能が特に実行レベルで引き続き保証されていることが要求される。このことは、例えばホイール制動をプライマリシステムが行うのと同様に駆動制御するフォールバックレベルを車両内に設ける必要があることを意味する。
【０００３】
車両、特に商用車は、多くの場合、電子ブレーキシステム（ＥＢＳ）を装備している。この種のシステムは、モジュール、いわゆるフットブレーキモジュールを有し、このモジュールは、例えば運転者から適切に構成されたインターフェースを介して、または制御機器を介して導入される制動命令から電子制御信号を生成する。これらの制御信号は、例えば、当該制御信号から直接かまたはさらなる装置を用いて制動圧を生成する電子制御された圧力制御モジュール（電空変調器、ＥＰＭ）またはさらなるＥＢＳのモジュールの駆動制御に用いられる。このＥＢＳは、ここでは、当該ＥＢＳのすべての要素を制御もしくは監視する制御装置と電子的に接続形成される。ＥＢＳの動作に関する情報は、例えば制御装置が通信する例えばＣＡＮバスを介して車両にもしくは車両のさらなる装置に転送され、その上さらに情報および命令がＥＢＳに伝送される。さらに、通常は、供給源、例えば電気的なバッテリ回路が設けられており、これはＥＢＳにエネルギーを供給する。ＥＢＳの制御は、通常ケースでは電子的に行われる。
【０００４】
供給源の故障が起きたのであれば、制御装置は、もはやＥＢＳの電子制御を引き継ぐことができなくなる。さらなるエラーケースは、ＥＢＳの故障に見られ、この故障は、ＥＢＳにもはや制動圧を提供できなくさせる。
【０００５】
通常、ＥＢＳには、前述したエラーケースにおいてブレーキシステムの動作を引き継ぐ空気圧フォールバックレベルが設けられている。このことは、フットブレーキモジュールがここでは電子制御信号を送信するのではなく、通常、空気圧制御信号を圧力制御モジュールに送信することを意味する。圧力制御モジュールは、通常、フォールバックレベルを伴って構成されており、これによって、この圧力制御モジュールは、代替的な制御信号、つまり空気圧制御信号を制動圧に変換することができる。したがって、ＥＢＳの基本的機能性が引き続き保証され、車両を引き続き操ることができる。しかしながら、このことは、運転者が空気圧をＥＢＳに加える場合にのみ当てはまる。
【０００６】
ただし、上記で求められた「フェールオペレーショナル」なシステム特性という意味では、車両は、そのようなエラーケースにおいて、自動運転の場合でも、つまりフットブレーキモジュールへの運転者入力が見込まれない場合でも、引き続き電子制御されて、機能的制約を伴う可能性のあるときでも制動可能であることが求められる。
【０００７】
空気圧フォールバックレベルは、例えば運転者によるブレーキペダルの踏み込みなどによって、外部からの力がシステム内に導入される場合に、「フェールオペレーショナル」な特性を保証する。システムをさらに自動運転に関して開発すべきならば、電子フォールバックレベルが必要である。なぜなら、制御命令を、少なくとも電子的に求める必要があるからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
それゆえ、本発明の課題は、通常の電子制御されたブレーキシステムを、エラーケースにおいても車両が引き続き電子制御されて制動され得るように拡張することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、独立請求項による本発明によって解決される。好適な発展形態は、従属請求項の対象である。
【００１０】
本発明によれば、車両のブレーキシステム用の制御信号、特に空気圧制御信号を提供するためのモジュールが想定されており、この場合、このブレーキシステムは、供給源を有している。このモジュールは、少なくとも１つのインターフェースを有し、該インターフェースは、蓄圧器に、好ましくは他のモジュールに、特に好ましくは圧縮空気源に接続されるように構成されており、これにより、このモジュールは、動作圧力を供給される。圧縮空気源は、さらに、ブレーキシステム用の空気圧制御信号を生成するための圧縮空気を提供するために用いられる。
【００１１】
さらに、少なくとも１つのインターフェースが設けられており、該インターフェースは、制御信号を少なくとも１つの処理ユニットに伝送するように構成されている。好適には、この処理ユニットは、空気圧制御モジュール、特に好適には電空弁または空気圧フォールバックレベルを備えた圧力制御モジュールである。
【００１２】
これらのモジュールは、好適には、制動圧を、好適には車両の１つのアクスルのために、特に好適にはホイール個別に提供するように構成されている。
【００１３】
さらに、このモジュールは、さらなる供給源を介して供給されるように構成されている。これにより、好適には、このモジュールが、残りのブレーキシステムの供給源によって供給されないことが保証される。それにより、供給源、好適には第２のバッテリ回路は、冗長的な供給源を表す。
【００１４】
好適には、さらに、処理手段が設けられており、該処理手段は同様にさらなる供給源を介して供給され、モジュールの制御を実施するように構成されている。
【００１５】
好適には、これらの処理手段は、モジュールを電子的に制御するように構成されている。このことは、さらなる供給源によって保証される。
【００１６】
これらの処理手段は、好適には電子制御装置を有し、特に好適にはさらなる装置と好適には車両のＣＡＮバスを介して接続形成される電子制御機器を有する。
【００１７】
好適には、さらに、制動入力を受信するように構成された少なくとも１つのインターフェースが設けられており、それを介して、例えば運転者または制御機器の制動入力を受信することができる。
【００１８】
好適には、これらの処理手段は、モジュールと一体的に構成されている。
【００１９】
そのため、例えば、モジュールと処理手段とからなるコンパクトなユニットを達成することができ、このユニットは、既存のブレーキシステムに統合可能である。
【００２０】
好適には、少なくとも１つのインターフェースがモジュールに設けられており、該インターフェースは、第１のモジュール、特にフットブレーキモジュールの制御信号を受信するように構成されており、この場合、好適には、少なくとも１つのさらなるインターフェースが設けられており、該インターフェースは、第１のモジュールの制御信号を少なくとも１つの処理ユニットに伝送するように構成されている。
【００２１】
第１のモジュールの制御信号は、ここでは、好適には、電子的および／または電気的および／または機械的および／または液圧的および／または空気圧的に構成され得る。
【００２２】
好適には、本発明によるモジュールは、運転者入力を、特に好適には電子的に検出するように構成されている。通常、この目的のために、フットブレーキモジュールは、例えば運転者入力を、例えば導入されたペダル変位を求めることにより、電子的に求めるように構成されている。
【００２３】
本発明によるモジュールは、残りのブレーキシステムの供給源によって供給されるのではなく、それに代えてさらなる供給源によって別個に供給されるので、第１の供給源が故障した場合でも、好適には、ここにおいて本発明によるモジュールにより、運転者入力を電子的に求めることが可能になる。
【００２４】
好適には、さらに、少なくとも１つのインターフェースが設けられており、該少なくとも１つのインターフェースは、運転者の入力を、そこから引き続き制御信号を特定するために受信するように構成されている。
【００２５】
このインターフェースは、この目的のために、好適には、運転者入力を、特にブレーキペダルを介して好適には電子的に受信することができるように構成されている。
【００２６】
代替的に、運転者入力をフットブレーキモジュールによって受信することも可能であり、この運転者入力は、そこから空気圧制御圧力の形態で提供される。
【００２７】
それにより、フットブレーキモジュールの供給源のみが故障しているエラーケースにおいて、それでもなお、運転者入力を本発明によるモジュールに伝送することができ、これによって、運転者要求も引き続き車両制動の操作に移されることが保証される。さらに、好適には、両供給源が故障し、したがってブレーキシステムの電子制御がもはや不可能であるエラーケースにおいて、フットブレーキモジュールによって生成されるフットブレーキモジュールの制御信号が、本発明によるモジュールによって導出されることが達成され得る。
【００２８】
このモジュールは、好適には、フットブレーキモジュールの制御信号を阻止し、本発明によるモジュールの供給も途絶えた場合に初めてそれらを解放するように構成されている。
【００２９】
このことは、好適には、エラーケースにおいて、つまり通電が失われた場合に開弁する能動的に通電された弁によって行うことができる。好適には、第１のモジュールの制御信号を少なくとも１つの処理ユニットに伝送するように構成された少なくとも１つのインターフェースは、制御信号を少なくとも１つの処理ユニットに伝送するように構成された少なくとも１つのインターフェースと同一である。
【００３０】
これは、好適には、付加的な線路、特に制御線路を設ける必要性なしで、モジュールを既存のＥＢＳ内に、好適にはそのフォールバックレベルに挿入できることによって達成することができる。
【００３１】
好適には、モジュールは、第１のエラーケースにおいて、第１のモジュール、特にフットブレーキモジュールの制御信号を阻止し、固有の制御信号を少なくとも１つの処理ユニットに伝送し、第２のエラーケースにおいて、固有の制御信号を阻止し、第１のモジュールの制御信号を少なくとも１つの処理ユニットに伝送するように構成されている。ここでは、好適には、非電子的制御信号、特に好適には空気圧制御信号である。
【００３２】
好適には、モジュールは、固有のロジックによって、フットブレーキモジュールの制御信号を転送すべきか、または固有の制御信号を生成すべきかを選択するように構成されている。
【００３３】
この決定は、好適には、例えば、ＥＢＳ、特にフットブレーキモジュールがもはや供給源によって供給されないことを確定することにより、トリガー信号を用いて達成することも可能である。
【００３４】
好適には、第１のエラーケースは、第１の供給源によるブレーキシステムの供給の失陥によって特徴付けられ、第２のエラーケースは、さらなる供給源によるブレーキシステムの供給の失陥によって特徴付けられる。
【００３５】
したがって、本発明によればブレーキシステムの内部で複数のフォールバックレベルが作成され、該フォールバックレベルを介してブレーキシステムをエラーケースにおいて引き続き動作させることができる。
【００３６】
通常動作
第１の動作レベルでは、ブレーキシステムの制御は、フットブレーキモジュールによって電子制御されて行われる。このフットブレーキモジュールは、処理ユニット、特に圧力制御モジュールに空気圧制動圧を発生させる電子制御信号を生成する。
【００３７】
第１のエラーケース
第１の供給源の故障によって特徴付けられる第１のエラーケースでは、フットブレーキモジュールによるブレーキシステムの電子制御は、もはやできなくなる。さらなる処理ユニットも、電子制御信号を処理することができない。なぜなら、さらなる処理ユニットも同様に第１の供給源によってもはや供給されなくなるからである。その代わりに、さらなる処理ユニットは、フォールバックレベルにおいて、好適には空気圧制御信号から、制動圧を生成することができる。これらの制御信号は、本発明によるモジュールにより電子制御されて提供することができる。このモジュールは、さらに、さらなる供給源によって供給され、空気圧制御信号を電子的に提供することができる。したがって、第１のフォールバックレベルにおいて引き続きブレーキシステムの電子制御を実現し、それによって、好適には、ＡＢＳ制御などの制御機能も引き続き実現する手段が成り立つ。
【００３８】
第２のエラーケース
第２のエラーケースでは、第２の供給源も故障しており、これにより、ひいてはブレーキシステムの電子制御が、フットブレーキモジュールによっても本発明によるモジュールによってもできなくなる。ここでは、通常、フットブレーキモジュールは、空気圧制御信号を生成するように構成されており、この空気圧制御信号は、例えば、直接処理ユニットに伝送したり、または本発明によるモジュールを介して処理ユニットに伝送したりすることが可能であり、この場合、これらの制御信号は、前述した方法でそこから制動圧を生成する。
【００３９】
好適には、ＥＢＳの供給は、供給源を介して電気的に行われ、本発明によるモジュールの供給は、さらなる供給源を介して電気的に行われる。
【００４０】
好適には、制御信号は、特にエラーケースにおいては電子的ではなく、むしろ好適には機械的および／または空気圧的および／または液圧的に印加されている。
【００４１】
これにより、好適には、特に圧力制御モジュールへの制御信号を代替的なベースで生成することが可能になる。
【００４２】
好適には、さらに、ホイール回転数信号を受信するための少なくとも１つのインターフェースが設けられており、この場合、モジュールは、ホイール回転数信号を制御信号の提供の際に処理するように構成されている。
【００４３】
それにより、本発明によるモジュールは、好適には、ブレーキシステムのための制御信号を、ホイール回転数信号を考慮して、ひいては、特に、好適には個々のアクスルのホイールの、特に好適には個々のホイールのトラクション能力を考慮して提供することができ、したがって、好適にはホイールがロックするのを阻止することができる。
【００４４】
好適には、モジュールは、ホイール回転数信号を用いて制御信号を、車両の少なくとも１つのホイールのロックを防止する目的で提供するように構成されている。例えば、このことは、ポンピング制御信号によって行うことができる。
【００４５】
そのため、本発明によるモジュールによっても、第１のエラーケースにおいて当該モジュールを備えた車両を安定化させることが達成可能である。
【００４６】
好適には、制動入力を受信するように構成されたモジュールの少なくとも１つのインターフェースは、制動入力を第１のモジュール、特にフットブレーキモジュールによって、かつ／または車両ネットワークによって、好適にはＣＡＮバスを介して受信するように構成されている。
【００４７】
好適には、このモジュールは、これによってさらなる装置、特に車両の制御機器と通信し、それらの制御命令を受信することができるようになる。
【００４８】
本発明のさらなる好適な実施形態では、車両用の電子ブレーキシステム（ＥＢＳ）を補足するための冗長システムが想定されている。この種の冗長システムでは、本発明によるモジュールが設けられ、ならびに少なくとも１つの処理ユニットが設けられており、該処理ユニットは、少なくとも１つの制動圧を、非電気的に、特に非電子制御的に制御信号から生成するように構成されている。
【００４９】
さらに、第２の供給源が設けられており、該第２の供給源は、残りのＥＢＳに依存することなく冗長システムのエネルギー供給を保証する。
【００５０】
ここでは、この冗長システムは、電子ブレーキシステムの代わりに、好適にはエラーケースにおいて、特に好適には上記で説明した第１のエラーケースにおいて、動作されるように構成されている。
【００５１】
それにより、本発明による冗長システムは、ＥＢＳのフォールバックレベルを表し、これによって、車両の電子制御された制動を引き続き可能にする。
【００５２】
好適には、少なくとも１つの処理ユニットは、少なくとも１つの制動圧を、機械的および／または空気圧的および／または液圧的に生成するように構成されている。
【００５３】
そのため、好適には、制動圧が、第１のエラーケースにおいて供給を引き継ぐことができない第１の供給源に依存することなく生成されることが保証される。
【００５４】
好適には、この冗長システムは、１つのアクスルの少なくとも１つのホイールのホイール回転数を検出手段によって、特にホイール回転数センサによって求め、当該ホイール回転数を、制御信号の生成の際に考慮するように構成されている。
【００５５】
さらに、この冗長システムは、好適には、求められたホイール回転数を、車両の電子ブレーキシステムまたは他のシステムおよびコンポーネントに、好適には既存のＣＡＮバスを介して電子的に伝送するように構成されている。
【００５６】
それにより、好適には、この冗長システムも、車両のホイール回転数の少なくとも一部を受信し、制御信号のさらなる作成の際に考慮することができる。
【００５７】
本発明のさらなる好適な実施形態では、車両用の電子制御されたブレーキシステムが想定されている。この電子制御されたブレーキシステムは、供給源を有する電子ブレーキシステムと、少なくとも１つの処理ユニットとを備え、該処理ユニットは、少なくとも１つの制動圧を電子的に生成するように構成されている。さらに、このブレーキシステムは、冗長システムを備え、ここで、このブレーキシステムは、第１の供給源が故障した場合に、制動圧を冗長システムによって、特に電子制御されて提供するように構成されている。
【００５８】
それにより、好適には、エラーケースにおいても電子制御された制動が可能になる冗長ブレーキシステムが提供される。
【００５９】
好適には、冗長システムの少なくとも１つの処理ユニットおよび電子ブレーキシステムの少なくとも１つの処理ユニットは、同一である。
【００６０】
このことは、冗長性レベルを例えば処理ユニットの内部で作成することができるため、冗長システムが既存の処理ユニットを使用できるという利点を有する。
【００６１】
好適には、電子制御されたブレーキシステムは、１つのアクスルの少なくとも１つのホイールのホイール回転数を、検出手段、特にホイール回転数センサにより電子ブレーキシステムを介して求め、１つのアクスルの少なくとも１つのホイールのホイール回転数を、検出手段により冗長システムを介して求めるように構成されている。
【００６２】
この冗長システムは、ここでは、好適には、アクスルごとに１つのホイール回転数を受け取る。特に、好適には、求められるホイール回転数の半分は、電子ブレーキシステムによって求められ、求められるホイール回転数の他の半分は、冗長システムによって求められる。
【００６３】
それにより、好適には、両システムがエラー無しで動作している場合には、例えば制御信号を、最適な制動介入のために個々の圧力制御モジュールに伝送できるようにするために、すべての検出手段のホイール回転数信号が使用される。そのため、このシステムは、ホイール回転数信号の評価を用いて機能性を、例えばＡＢＳの機能性を実現するように構成されている。
【００６４】
ホイール回転数信号の一部が冗長システムによって求められることにより、ホイール回転数センサの冗長的な構成、特にホイールへの第２のセンサの設置を省くことができる。エラーケースでは、つまり、電子ブレーキシステムがもはや能動的ではなくなった場合には、それでもなお個別に供与される冗長システムを介して、ホイール回転数、好適には少なくとも１つのホイール回転数が車軸ごとに使用される。このようにして、エラーケースにおいても、機能性が、ホイール回転数信号の評価を用いて、限られたものではあるが、例えば車軸ごとのＡＢＳの機能性として実現できることが保証されている。
【００６５】
本発明のさらなる好適な実施形態では、本発明による電子制御されたブレーキシステムを動作させるための方法は、電子ブレーキシステムによってブレーキシステムを動作させるための制動圧を提供するステップと、エラーケースが電子ブレーキシステムに発生した場合に、冗長システムに変更し、該冗長システムによって制動圧を提供するステップとを含んでいる。
【００６６】
好適には、エラーケースは、供給源の故障である。
【００６７】
本発明のさらなる好適な実施形態では、車両、特に商用車は、本発明によるモジュールまたは本発明による冗長システムまたは本発明による電子制御されたブレーキシステムを備えている。
【００６８】
以下では本発明を、好適な実施例に基づき添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】従来技術による電子ブレーキシステム（ＥＢＳ）の図
【図２】従来技術による電子ブレーキシステム（ＥＢＳ）の簡略図
【図３】本発明によるブレーキシステムの簡略図
【図４】本発明によるブレーキシステムの図
【図５】本発明によるブレーキシステムの第２の実施形態の図
【００７０】
図１は、従来技術による電子ブレーキシステム（ＥＢＳ）の図を示す。ここでは、フロントアクスルＶＡおよびリアアクスルＨＡが示されており、これらは、それぞれ、アクスル２に回転可能に取り付けられたホイール１を有する。このホイール１にはそれぞれ図示の例では摩擦ブレーキとして設計された制動装置が割り当てられている。この目的のために、各ホイール１にはブレーキディスク３が設けられており、このブレーキディスク３は摩擦相手、このケースではブレーキパッド４と摩擦接触するように構成されている。ブレーキディスク３は、それぞれのホイール１に相対回動不能に接続されており、したがって、走行中はホイール１とともに回転する。
【００７１】
制動の実行のために、それぞれのブレーキパッド４は、導入された制動圧によって対応するブレーキディスク３に接触させられ、これによって、ブレーキディスク３に摩擦力が生じ、その結果、制動トルクが引き起こされ、この制動トルクは、ブレーキディスク３、特にホイールの回転運動に反作用する。
【００７２】
車両のさらなるコンポーネント、特にアクスル構造またはブレーキ構造の描写は、この図面では見やすさの理由から省かれている。
【００７３】
さらに、この種のブレーキ構造は、本発明の対象について限定するものと見なすべきではない。このブレーキ構造は、本発明による対象の作用を説明するための一例として用いられるものにすぎない。それどころか、図示のディスクブレーキの代わりに、例えばドラムブレーキのような代替的なブレーキ構造手段も考えられる。
【００７４】
さらに、車両、特に商用車において、車両の制動を実行するために使用されるような電子ブレーキシステムの複数のコンポーネントが示されている。
【００７５】
以下では、通常ケースにおけるＥＢＳの機能の説明を行う。
【００７６】
第１の蓄圧器１０および第２の蓄圧器１２が示されており、これらは圧縮空気の貯蔵のために設けられている。これらは、供給管路３６，３８を介して圧力制御モジュール２２，２４，３２に接続形成され、それらに圧縮空気を供給する。圧力制御モジュール２２，２４，３２は、例えば、シングル系統電空モジュレータ２２、ダブル系統電空モジュレータ３２、および可能な連結動作のためのトレーラーモジュール２４である。さらに、フロントアクスルＶＡには圧力制御弁２８が設けられており、これは管路２６を介して圧力制御モジュール２２に接続形成される。制動圧は、圧力制御モジュール２２によってフロントアクスルＶＡのための管路２６を介して生成され、引き続き圧力制御弁２８によって管路２９を介してホイール個別に生成され、ならびに圧力制御モジュール３２によってリアアクスルＨＡのための管路３４を介してホイール個別に生成される。トレーラーモジュール２４は、存在する可能性のあるトレーラーのために制動圧を生成し、管路５０を介してこの制動圧を伝送する。さらに、フットブレーキモジュール１８が設けられており、これは、例えば、運転者の入力を受信するための運転者に対するインターフェース（図示せず）を有する。
【００７７】
さらに、制御装置４０、例えば電子制御機器が設けられており、これは、ＥＢＳの要素と電子的に接続形成される。電子的な接続の描写は、見やすさの理由からすべての図面において省かれている。
【００７８】
図示のＥＢＳは、供給源５２を有しており、この供給源５２は、ＥＢＳの電子的に制御された部品全体の、例えばバッテリ回路としてのエネルギー供給を引き継ぐ。
【００７９】
通常ケースでは、運転者入力は、フットブレーキモジュール１８によって受信され、制御装置４０によって電子的に処理される。制御装置４０は、そこから、個々のアクスルＶＡ，ＨＡのための制動圧、ならびに任意選択的に連結されたトレーラーのための制動圧を求める。これらの制動圧は、電子的に圧力制御モジュール２２，２４，３２に伝送され、そこから上記で説明したようにこれらの制動圧が生成され、この場合、この目的のために供給管路３６，３８を介して圧縮空気が圧力制御モジュール２２，２４，３２に供給される。
【００８０】
さらに、ここでは、ＥＢＳの空気圧フォールバックレベルについて述べる。
【００８１】
例えば、供給源５２からの電力供給が途絶えた場合には、上記で説明したように、ＥＢＳの電子制御はもはや不可能になる。それゆえ、従来技術によるＥＢＳは、通常、空気圧フォールバックレベルを有する。
【００８２】
蓄圧器１０，１２は、供給管路１４を介してフットブレーキモジュール１８の入力側１５に接続形成される。フットブレーキモジュール１８は、通常ケースの電子制御信号の他に、運転者入力から空気圧制御信号を生成するように構成されている。これらは、出力側１６もしくは出力側１７を介して提供され、この場合、蓄圧器１０，１２からの圧縮空気はこの目的のために使用される。これらの空気圧制御信号は、車両ブレーキの操作のためにＥＢＳの圧力制御モジュール２２，２４，３２の駆動制御に用いられる。
【００８３】
さらに、圧力制御モジュール２２，２４，３２および圧力制御弁２８は、この目的のために、空気圧制御信号から制動圧を生成するように構成された空気圧フォールバックレベルを有する。その際、ここにおいてもはや能動的に通電することもしくは制御することができない圧力制御弁２８は、開弁位置に切り換わる。すなわち、圧力制御弁２８は、制動圧を管路２６から管路２９に不変のまま転送する。圧力制御モジュール２２，２４，３２は、さらに、空気圧制御信号から制動圧を生成するように構成されており、この制動圧を、これらの圧力制御モジュールは引き続き管路２９，３４，５０に印加する。
【００８４】
図示のＥＢＳは、典型的には、ダブル系統で構成されている。第１の系統はフロントアクスル系統として示されている。これには、フットブレーキモジュール１８の出力側１６を介して制御信号が供給され、この制御信号は、分岐する制御線路２０を介して圧力制御モジュール２２ならびにトレーラーモジュール２４に伝送される。
【００８５】
つまり、要約すれば、第１の系統は、供給管路１４の第１の蓄圧器１０、フットブレーキモジュール１８、制御線路２０、圧力制御モジュール２２、トレーラーモジュール２４、管路２６、圧力制御弁２８、管路２９および供給管路３６から形成される。
【００８６】
第２の系統は、リアアクスル系統として示されている。フットブレーキモジュール１８の出力側１７は、制御線路３０を介して圧力制御モジュール３２に接続されている。この圧力制御モジュール３２は、ダブル系統で構成されている。フットブレーキモジュール１８は、出力側１７ならびに制御線路３０を介して制御信号を圧力制御モジュール３２に伝送する。
【００８７】
したがって、この第２の系統は、要約すれば、第２の蓄圧器１２、供給管路１４、フットブレーキモジュール１８の入力側１５、フットブレーキモジュール１８、制御線路３０の出力側１７、圧力制御モジュール３２、管路３４ならびに供給管路３８から形成される。
【００８８】
図示の系統は、他の場合の電子制御されたブレーキシステムの空気圧フォールバックレベルを表している。
【００８９】
フットブレーキモジュール１８によって提供され、圧力制御モジュール２２，３２ならびにトレーラーモジュール２４に伝送される制御信号は、フォールバックレベルでは電子的ではなく、むしろ、例えば空気圧的に形成されている。
【００９０】
図示の構成では、フロントアクスルＶＡにおけるエラーケースにおいて、アクスルごとの制動圧の制御が可能になる。圧力制御弁２８は開弁位置にあるので、圧力制御モジュール２２の制動圧は、直接、管路２６，２９を介してフロントアクスルＶＡの両ブレーキに供給される。
【００９１】
フォールバックレベルにおけるリアアクスルＨＡの圧力制御モジュール３２が、制動圧をホイール個別に設定するように構成されていないのであれば、ここでも、アクスルごとの制動圧の制御のみが、制御線路３０からの空気圧制御信号に基づいて可能になる。
【００９２】
図２では、図１に示されたシステムが、電子ブレーキシステム（ＥＢＳ）４４として要約されている。ここでは、第１の供給源５２のみが別個に示されている。付加的に、実例として供給ケーブル５４が示されており、この供給ケーブル５４は、ＥＢＳ４４に電流もしくはエネルギーを供給する。ＥＢＳは、ここでは、管路２９，３４，５０に接続形成され、それを介して、図１の描写に対応して、制動圧が個々のブレーキにもしくは可能なトレーラーに伝達される。より簡素な描写の理由から、ここでは、それぞれフロントアクスルＶＡおよびリアアクスルＨＡのための分岐する管路２９，３４が示されている。しかしながら、第２の管路２９，３４を有する実施形態を構成することも可能であり、それを介して、ホイール個別の制動が可能になる。
【００９３】
図３では、次に、本発明によるＥＢＳ４４の拡張が示されている。本発明によれば、従来技術に対応するＥＢＳ４４からその供給源５２とともに形成されるブレーキシステム８０が想定されており、このブレーキシステム８０は、管路２９，３４，５０についても同様に制動圧を生成するように構成されている、電子制御された冗長システム５６によって補足されている。この冗長システム５６は、第１の供給源５２に接続されているのではなく、固有の供給ケーブル６０を有し、それを介して、第２の供給源５８、例えば第２のバッテリ回路に接続形成される。
【００９４】
両システム４４，５６の別個のエネルギー供給５２，５８により、ブレーキシステム８０は、冗長的構成を有する。
【００９５】
第１の供給源５２が故障したのであれば、引き続き、車両の電子制御された制動もしくは管路２９，３４，５０への所要の制動圧の提供が、冗長システム５６を介して可能になる。なぜなら、この冗長システム５６が、第２の供給源５８によって、第１の供給源５２に依存することなく操作可能になるからである。
【００９６】
図４は、次に、図１の従来技術による電子ブレーキシステムの描写を取り上げ、一実施例において、図３の原理に従って構築されたブレーキシステム８０を構成するためのこのシステムの拡張を示す。既知の要素およびそれらの作用の説明については、この箇所では省かれ、図１の説明が参照される。
【００９７】
冗長モジュール６２が示されており、この冗長モジュール６２は、供給管路６１および対応する入力６３を介して第１の蓄圧器１０および第２の蓄圧器１２に接続されている。
【００９８】
冗長モジュール６２は、フットブレーキモジュール１８と同様に、フロントアクスルＶＡに対するインターフェースとして用いられる出力側６４を有し、つまり、この出力側６４を介して空気圧制御信号をフロントアクスルＶＡもしくはトレーラーモジュール２４に伝送することができる。この目的のために、この出力側６４は、制御線路７０を介して切換弁６８に接続形成される。この切換弁６８は、ここでは、詳細にはフロントアクスルＶＡの圧力制御モジュール２２およびトレーラーモジュール２４への分岐前の制御線路２０に統合されている。切換弁６８は、フットブレーキモジュール１８からの、または冗長モジュール６２からの制御信号を転送するように構成されている。
【００９９】
さらに、冗長モジュール６２は、リアアクスルＨＡのために空気圧制御信号を提供するさらなる出力側６５を有する。この目的のために、第２の切換弁６９が線路３０に設けられており、冗長モジュール６２の出力側６５は、制御線路７２を介してこの切換弁６９に接続形成される。
【０１００】
切換弁６９は、フットブレーキモジュール１８の出力側１７の制御信号または冗長モジュール６２の出力側６５の制御信号を、リアアクスルＨＡの圧力制御モジュール３２に伝送するように構成されている。
【０１０１】
したがって、冗長モジュール６２は、（上記で説明したように）フォールバックレベル、つまり既存のブレーキシステム４４の両系統に接触している。
【０１０２】
さらに、この描写においては、下方に第２の供給源５８が示されている。第１の供給源５２は、図１の説明に応じてシステムの構成部品に供給する。第２の供給源５８は、冗長モジュール６２の電力供給を引き継ぐ。
【０１０３】
これまでに説明された図示のブレーキシステム８０の要素は、通常動作では、第１の供給源５２によって電力供給され、制御装置４０によって電子的に制御される。第１のエラーケースでは、つまり、例えば、第１の供給源５２が故障した場合、対応するモジュールの供給と該モジュールの電子的な制御はもはや不可能である。この目的のために、すべてのモジュール、特に圧力制御モジュール２２、トレーラーモジュール２４、圧力制御モジュール３２ならびに圧力制御弁２８は、図１に記載されている冗長性レベルで構成されている。この冗長性レベルでは、制動圧の生成は、もはや電気的ではなく、純粋に空気圧的に行われる。
【０１０４】
説明したエラーケースでは、電子制御は、出力側６４，６５を介して空気圧制御信号を提供する冗長モジュール６２のみに縮小される。
【０１０５】
切換弁６８，６９は、例えばさらなる供給源５８によって能動的に通電される弁として構成され、この状態では、冗長モジュール６２の制御信号のみを転送する。
【０１０６】
これらの切換弁６８，６９が、第２のエラーケースに対応する、さらなる供給源５８によって供給されなくなる事態に陥ると、これらの切換弁６８，６９は、冗長モジュール６２に接続されている入力側を閉弁し、その代わりに、フットブレーキモジュール１８に接続されている入力側を開弁し、フットブレーキモジュール１８の空気圧制御信号が、純粋に空気圧的に印加されている第２のフォールバックレベルにおいて、ブレーキシステムの対応する要素に転送され、これらの要素は上述の制御信号を上記で説明したように空気圧的に継続処理する。
【０１０７】
それにより、ＥＢＳ４４の機能性を、同様に電子的に駆動制御される冗長的な第２のブレーキシステム５６を介して維持する手段が成り立つ。
【０１０８】
図５には、本発明によるブレーキシステム８０のさらなる実施形態が示されている。これらの要素は、ほとんど図４の描写に対応している。冗長モジュール６２は、ここでは、制御線路７６，７８を介してフットブレーキモジュール１８の出力側１６，１７に接続されている２つのさらなるポート６４ａ，６５ａを有する。冗長モジュール６２の出力側６４，６５は、ここでは、直接制御線路２０，３０に接続形成される。
【０１０９】
図４の切換弁６８，６９は、このモジュール６２の実施形態では自身に統合されている。このことは、第２のエラーケースにおいて、つまり、両供給源５２，５８が故障し、ブレーキシステム８０全体の電子的な制御がもはや不可能である場合、フットブレーキモジュール１８の空気圧制御信号が直接冗長モジュール６２に伝送されることを意味する。冗長モジュール６２の内部では、これらは出力側６４，６５に転送される。この冗長モジュール６２は、このケースでは、制御線路２０，３０の構成部品としてのみ作用し、したがって開弁位置に移行する。
【０１１０】
第１のエラーケースでは、つまり、第１の供給源５２がブレーキシステム４４に供給しなくなった場合に、冗長モジュール６２は、独立して制御信号を生成し、この制御信号を対応する出力側６４および６５に送信する。冗長モジュール６２は、ここでは、第１のエラーケースを識別し、フットブレーキモジュール１８から到来する対応する空気圧制御信号を、統合された切換弁によって阻止する。
【０１１１】
図５の実施形態のさらなる機能は、図４の機能に対応する。
【０１１２】
したがって、図４および５の本発明による冗長モジュール６２は、第１および第２の系統に接触する。冗長モジュール６２の内部では、空気圧系統は、個別に統合され、そのため、ＥＣＥ  Ｒ１３の対応する要件も満たされる。
【０１１３】
冗長モジュール６２の図示の実施形態は、それらの構成のおかげで、既存のフォールバックレベル、つまり、説明した系統に統合することができる。
【０１１４】
さらに、例えば、既に車両内に存在し、個々のホイールの回転数を測定する回転数センサを冗長モジュール６２に接続する手段も成り立つ。電子制御された冗長モジュール６２は、回転数センサの情報を用いて、アクスルごとに制動圧を提供することができる。この制動圧は、過度な制動によりホイール１がロックするのを防止するように形成されている。そのようにして、アンチロック機能を少なくともアクスルごとに実現することがでる。
【０１１５】
さらに、第２の供給源５８の故障からなる第３のエラーケースが可能であり、この場合、第１の供給源５２は依然として能動的である。このことが当てはまるならば、基本的にＥＢＳの電子制御は可能である。この場合、使用されていない可能性のあるデータ、特に冗長システム５６を介して求められたホイール回転数はここではもはや使用されない。このケースでは、ＥＢＳ４４は、まだ残っている値で動作を継続することができ、例えば、アクスルごとのＡＢＳ制御もしくはアクスルごとの制動圧制御を行うことができる。
【０１１６】
説明された実施形態は、フォールバックレベルにおいて空気圧制御および制動圧を提供する電子制御されたブレーキシステムまたはモジュールを示している。これらの実施形態は、本発明の主題を限定するように作用するものではない。それどころか、制御信号および／または制動圧が液圧的に印加されるさらなる実施形態も考えられる。さらなる実施形態では、機械的に印加されるブレーキ操作および／または制御信号も想定されている。さらなる実施形態は、上記で説明した実施形態の組み合わせにより形成することができる。
【０１１７】
さらに、ＥＢＳのさらなる構造も考えられる。それにより、例えばフロントアクスルＶＡの空気圧制御装置の構造をリアアクスルＨＡに設けてもよく、そのため、ここではダブル系統圧力制御モジュール３２の代わりに、圧力制御弁２８と組み合わせたシングル系統圧力制御モジュール２２が同様に設けられている。
【０１１８】
同様に、圧力制御弁２８と組み合わせたシングル系統圧力制御モジュール２２の代わりに、さらなるダブル系統圧力制御モジュール３２をフロントアクスルＶＡに設けてもよい。
【０１１９】
また、２つの別個の蓄圧器１０、１２による両系統の供給の分割も必ずしも必要なものではない。また、１つまたは２つ以上の蓄圧器による供給が想定されてもよい。
【０１２０】
さらに、フットブレーキモジュール１８への冗長モジュール６２の統合もしくは１つのモジュールへの両モジュールの包括も考えられる。
【符号の説明】
【０１２１】
１      車輪
２      アクスル
３      ブレーキディスク
４      ブレーキパッド
１０    第１の蓄圧器（圧縮空気源）
１２    第２の蓄圧器（圧縮空気源）
１４    供給管路
１５    フットブレーキモジュール入力側（インターフェース）
１６    フットブレーキモジュール出力側（ＶＡインターフェース）
１７    フットブレーキモジュール出力側（ＨＡインターフェース）
１８    フットブレーキモジュール（第１のモジュール）
２０    制御線路
２２    圧力制御モジュール（処理ユニット、シングル系統）
２４    トレーラーモジュール（処理ユニット）
２６    管路
２８    圧力制御弁
２９    管路
３０    制御線路
３２    圧力制御モジュール（処理ユニット、ダブル系統）
３４    管路
３６    供給管路
３８    供給管路
４０    ＥＢＳ制御機器（制御装置）
４４    電子ブレーキシステム（ＥＢＳ、プライマリシステム）
５０    管路
５２    ＥＢＳの供給源（エネルギー供給部、第１の供給源）
５４    供給ケーブル
５６    冗長システム
５８    冗長システムの供給源（エネルギー供給部、第２の供給源）
６０    供給ケーブル
６１    供給管路
６２    冗長モジュール（モジュール）
６３    入力側／インターフェース
６４    出力側／インターフェース
６４ａ  インターフェース／ポート
６５    出力側／インターフェース
６５ａ  インターフェース／ポート
６８    切換弁
６９    切換弁
７０    制御線路
７２    制御線路
７６    制御線路
７８    制御線路
８０    ブレーキシステム
ＨＡ    リアアクスル
ＶＡ    フロントアクスル
【図１】
2020536798.tif 000003
【図２】
2020536798.tif 000004
【図３】
2020536798.tif 000005
【図４】
2020536798.tif 000006
【図５】
2020536798.tif 000007
【国際調査報告】
2020536798.tif 000008
2020536798.tif 000009
2020536798.tif 000010
2020536798.tif 000011