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JPH079980A - 路面車両用の電子制動装置 - Google Patents

路面車両用の電子制動装置

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JPH079980A
JPH079980A JP3258252A JP25825291A JPH079980A JP H079980 A JPH079980 A JP H079980A JP 3258252 A JP3258252 A JP 3258252A JP 25825291 A JP25825291 A JP 25825291A JP H079980 A JPH079980 A JP H079980A
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braking
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wheel
central
module
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JP3258252A
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Detlev Neuhaus
デトレフ・ノイハウス
Wolfgang Stehr
ヴオルフガング・シユテール
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Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Original Assignee
Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 路面車両用の電子制動装置において，電子装
置が中心から離れて構成されており，独自の知能を有す
る少なくとも１つのマイクロプロセツサを持つ少なくと
も１つの中央モジユール５と，独自の知能を有するマイ
クロプロセツサを持つ複数の車輪モジユール１ないし４
を持ち，車輪モジユールが中央モジユールの下位に置か
れている。 【効果】 設備費を減少させ，制御装置を小さくし，導
線の数を少なくし，制御装置の構造を簡単にすることが
できることなどによつて，制動装置の故障が起こりにく
くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，制動圧力変調器を駆動
するために使われる電子装置を持つ，路面車両用の電子
制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の電子制動装置はドイツ連邦共和
国特許出願公開第２６２２７４６号明細書から公知であ
る。電子制動装置では，運転者により発信器を用いて設
定された制動量が電圧値として示される。この電圧は，
続いて電子装置で更に変更され得る。こうして例えば制
動ペダル位置と発生された制動力との間の所望の特性曲
線が模擬され得る。更に，車両への荷重を考慮し（自動
的に荷重に関係する制動装置ＡＬＢ）又はロツク防止装
置（ＡＢＳ）を設けることも可能である。こうして変更
された電圧は増幅後，個々の車輪に付属する電磁介へ送
られ，これらの電磁弁により，個々の制動機を操作する
圧力媒体（圧油又は圧縮空気）が調整される。
【０００３】制御量が空気圧制動弁から制動シリンダへ
導かれる従来の制動装置（商用車両にある圧縮空気制動
装置）に対するこのような電子制動装置の主要利点は，
電気制御量の速さが上昇すること及び変更がし易くなる
ことに存する。
【０００４】電子制動装置を商用車両に使用する場合
は，装置の安全性及び低い費用に特に重きが置かれる。
更に，電子装置に欠陥がある場合は，この欠陥が容易に
検出されなければならずかつできるだけ構成要素の単な
る交換だけにより取り除かれなければならない。
【０００５】電子制動装置の公知の構想は中央に形成さ
れており，即ち，中央に配置された制御装置は，制動の
ために必要な，制動ペダルの位置，制動圧力，制動トル
ク，車輪の回転数などのような情報をすべて検出する。
これらの情報から制動のための操作量が得られかつアク
チユエータが駆動される。中央制御装置の付加的役目
は，大体において全制動装置の監視，運転状態の表示及
び欠陥の際の対策の準備である。
【０００６】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３３３５
９３２号明細書から更に，例えば空調制御，ロツク防止
などのための複数の機能モジユールに分割されている車
両用電子装置が公知である。これらのモジユールはマイ
クロプロセツサを含んでおり，これらのマイクロプロセ
ツサは所定のプログラムに応じてその役目を果たし，従
つて独自の知能を持つている。これらのモジユールは車
両の中心個所に配置されておりかつ故障の際に容易に個
々に交換可能である。
【０００７】多重発信器／送信器を介してこれらのモジ
ユールは複数のいわゆる下位分配装置に接続されてい
る。これらの下位分配装置は，中心から離れて車両の隅
に配置されており，多重信号で復号しかつ中央モジユー
ルの命令を更に，ランプ，アクチユエータ又は弁のよう
な，接続された構成部材へ送る。例えば接続されたセン
サの信号の，中央モジユールへの応答も可能である。
【０００８】下位分配装置はマイクロプロセツサを含ん
でいるにも拘らず，これらの下位分配装置は独自の知能
を持つておらず，単に多重装置を介して命令又は測定値
を更に送るにすぎない。
【０００９】車両の中央に配置された知能，即ちマイク
ロプロセツサ付きの中央電子装置を持つ公知の装置には
欠点がある。例えば電子装置からアクチユエータへの導
線及びセンサから電子装置への導線は比較的長く，従つ
て故障し易い。大きい電流が流れた場合に，これらの導
線は更に故障源になる。更に中央電子装置は多数のセン
サ及びアクチユエータにより非常に複雑に構成されてい
る。これによつて，そして又多数の導線及び差し込み接
続装置によつて一層故障し易くなる。更に，電磁弁のよ
うな部分装置は，簡単には他のものと交換できない。な
ぜならば中央電子装置のソフトウエアは弁，特に弁の切
換え時間，に合わされているからである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎になつて
いる課題は，上述の欠点を回避する，冒頭に挙げた種類
の電子制動装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この課題は， ａ）電子装置が，車輪に付属して少なくとも１つのマイ
クロコンピユータを備えた，空間的に車輸の近くに配置
されている，独自の知能を有する複数の車輪モジユール
と，少なくとも１つのマイクロコンピユータを備えた，
なるべく車両の中心個所に配置されている，独自の知能
を有する少なくとも１つの上位中央モジユールとに分割
されており， ｂ）中央モジユールが少なくとも常用制動値発信器及び
駐車制動機の値を受信し， ｃ）車輪モジユールが中央モジユ−ルから制動圧力目標
値を受信し， ｄ）車輪モジユールが，付属の車輪又は制動シリンダ又
は制動圧力変調器に配置されているセンサから，車輪速
度及び制動圧力の少なくとも１つの測定値を受信し， ｅ）車輪モジユールが，これらの車輪モジユールにより
受信された測定値の少なくとも１つ又はそれから導き出
された情報を中央モジユールへ送信し， ｆ）車輪モジユールが，なるべく車輪モジユールと構造
的に統合された制動圧力変調器を駆動するための電気出
力信号を発生し， ｇ）中央モジユールと車輪モジユールとの情報交換が，
固定されたインタフエースを持つ少なくとも１つのデー
タバスを介して行われることによつて解決される。本発
明の好ましい拡張は従属請求項に記載されている。
【００１２】上述した独自の知能を有するマイクロプロ
セツサを持つ少なくとも１つの中央モジユールと，上述
した独自の知能を有するマイクロプロセツサを持つ複数
の車輪モジユールとを持ち，車輪モジユールが中央モジ
ユールの下位に置かれている電子装置の本発明による分
散構成により，装置の種々の利点が得られる。
【００１３】中央モジユールは，装置に介入するよう
に，その他の車両用電子装置に組み込まれており，即
ち，これらの中央モジユールは，車両全体にとつて重要
である，かじ取り角度，車両減速のような信号，制動要
求，駐車制動機，減速装置のような，運転者により設定
された値などを受信する。
【００１４】それに対して，車輪モジユールはそれぞれ
の付属の車輪への信号供給だけを行う。これらの車輪モ
ジユールは，特に付属の出力最終段階を含んでおり，こ
の出力最終段階により付属の制動シリンダの変調弁が駆
動される。これらの車輪モジユールは更に，車輪に付属
するロツク防止調整回路のような知能電子装置も含んで
いる。
【００１５】例えば装置全体の安全監視装置及び共通な
車両基準速度の発生装置のようなロツク防止電子装置の
下位部分は，車輪モジユールにではなく中央モジユール
に配置されている。
【００１６】従来の技術に対する本発明による装置の主
要利点は，少ない設備費，制御装置の小さい大きさ，少
ない導線数，制御装置の簡単な構造（試験可能性），分
離された供給及び情報経路，欠陥の際の部分装置の選択
的遮断可能性及びモジユール構成による構成要素の簡単
な交換可能性であり，この場合，変形例も簡単に実現で
きる。
【００１７】
【実施例】本発明を図面により以下に詳細に説明する。
【００１８】制動装置は，車両の中心個所に配置された
２つの中央モジユール５，６と，車輪の近くに配置され
た４つの車輪モジユール１ないし４とから成る。中央モ
ジユール５，６は，例えば運転室，機関空間又は車両の
側方に取り付けられた容器の中に配置され得る。中央モ
ジユール５，６は，大体において少なくとも１つのマイ
クロコンピユータから成る。この場合，マイクロコンピ
ユータとしてモトローラ社の形式６８０１０又は他の１
６ビツトマイクロコンピユータが使用され得る。
【００１９】電子制動装置の中央モジユール５，６にと
つて最も重要な入力量は，運転者によつて設定される制
動ペダルの位置（又はペダル力）である。この値は電子
制動値発信器１８によつて検出されかつ中央モジユール
５，６へ送られる。この制動値発信器１８は２回路で構
成されておりかつ制動ペダル位置の検出のために，例え
ば２つの電位差計を含むことができる。中央モジユール
への測定値伝達はアナログ又はデイジタル方式で行え
る。
【００２０】原理的に同じやり方で，中央モジユール
５，６へ駐車制動機１９の位置も送られる。この装置も
２回路で構成されている。
【００２１】導線２０，２１を介して中央モジユール
５，６は付加的なセンサから更に他の情報を受け取りか
つアクチユエータも駆動され得る（個々に示されていな
い）。別のセンサとして，車両減速用センサ及びかじ取
り角度用センサが考慮の対象になる。別のアクチユエー
タとして，例えば減速装置の電磁弁が接続され得る。
【００２２】両方の中央モジユール５，６はデータバス
９を介して互いに接続されている。このデータバス９を
介して，例えば車軸荷重，車両基準速度及び制動値発信
器１８により入力された制動値に関するデータ交換が行
われる。更に，導線９を介して両方のマイクロコンピユ
ータの相互安全監視が行われる。
【００２３】中央モジユール５，６と車輪モジユールな
いし４との接続は２つのデータバス７，８を介して行わ
れる。これらのデータバスは，規定されたインタフエー
ス，特に標準インタフエースを備えているので，場合に
よつては，異なる製造者の中央モジユールと車輪モジユ
ールも互いに接続され得る。データ交換は，なるべく２
線導線を介して直列運転で行われるのが好ましい。本発
明による，中央モジユール及び車輪モジユールとの分割
により，このような結合で十分である。なぜならば少数
の上位データだけが交換され，他方，多量のデータは例
えばロツク防止調整中に直接車輪モジユールで処理され
得るからである。
【００２４】別の接続導線１４ないし１７を介して中央
モジユール５，６は電子スイツチ又は継電器１０ないし
１３を駆動することができる。これらのスイツチ又は継
電器によつて車輪モジユール１ないし４は欠陥の際に給
電装置２４，２６から切り離され得る。これらのスイツ
チ又は継電器１０ないし１３は車輪モジユール１ないし
４の内部にも配置され得る。
【００２５】スイツチ１０ないし１３を中央モジユール
５，６の近くに又はこれらの中央モジユールの中に配置
することも可能である。この場合，車輪モジユール１な
いし４への給電は導線７，８を介して行われ，これらの
導線はこのために通電用の一層太い付加的線を備えてい
る。
【００２６】車輪モジユール１ないし４への入力導線２
２，２３を介して外部のセンサからの信号が供給され得
る。これらのセンサは，例えば制動機温度，制動ライニ
ング厚さ，制動力及び車輪速度を検出することができ
る。１つの車軸の２つの車輪モジユールを１つの車軸モ
ジユールにまとめることもできる。
【００２７】図２に，車輪モジユール１の内部構造が概
略的に示されている。なるべく中央モジユールにあるの
と同じ形式のマイクロコンピユータ２８は，導線２４及
び電子スイツチ１０を介して動作電圧を供給される。こ
のスイツチ１０は導線１４を介して中央モジユール５に
より操作可能である。マイクロコンピユータ２８と中央
モジユール５とのデータ交換はデータバス７を介して行
われる。外部のセンサは導線２２を介してマイクロコン
ピユータ２８に接続されている。付属の車輪３１の回転
数はセンサ３２により導線３４を介してマイクロコンピ
ユータ２８へ送られる。制動シリンダ３０内の制動圧力
の測定は圧力センサ３３を介して行われる。制動導管２
５を介して，制動のために使用される圧力媒体（圧縮空
気又は圧油）は制動圧力変調器２９を経て制動シリンダ
３０へ送られる。この変調器２９はマイクロコンピユー
タ２８により増幅器３５を介して圧力保持，圧力上昇又
は圧力低下の位置に切り換えられ得る。しかしアナログ
式変調器２９の使用も可能である。
【００２８】マイクロコンピユータを備えているモジユ
ール１ないし６では，簡単にするために，当業者に知ら
れている，レベル整合装置，アナログ−デイジタル変換
器，駆動装置などのような必要な付加的な回路部分はす
べて図示されなかつた。
【００２９】車輪モジユール１ないし４は，接続されて
いるセンサにより伝達されるデータを中央モジユール
５，６へ更に伝えることができる。これは，特に車輪速
度及び制動ライニング厚さについて適用される。
【００３０】データバス７ないし９は光フアイバとして
も構成され得る。これには，障害に対する安全性の増大
及び伝達可能なデータ量の増大という利点がある。
【００３１】電子制動装置は大体において次のように動
作する。
【００３２】運転者により設定された制動値は中央モジ
ユール５，６へ送られかつここで先ず変更される。これ
は，マイクロコンピユータに含まれているプログラムに
よつて個々の車輪モジユール１ないし４用の所定制動値
が異なる結果になり得ることを意味する。このいわゆる
制動値調整によつて，例えば制動機のライニング厚さが
時のたつうちに互いに異ならなくなり，制動機の過熱が
弱くなりかつ片揺れモーメントが相殺され得ることなど
が保証されなければならない。
【００３３】更に，中央モジユール５，６にはＡＬＢ機
能（自動的に荷重に関係する制動機）が含まれている。
これによつて制動は荷重に関係するようにされ，即ち，
車両が荷重をかけられている場合には，車両が空である
場合よりも高い制動圧力が制動値発信器１８における所
定のペダル行程に対応する。
【００３４】こうして変更された制動値は車輪モジユー
ルへ送られ，これらの車輪モジユールにより制動圧力変
調器２９が駆動される。所定の制動圧力又は所定の制動
力は調整される。
【００３５】車輪の開始するロツクが車輪センサ３２に
よつて検出されると，制動圧力は，車輪モジユールに組
み込まれているロツク防止機能によつて，当業者に知ら
れているやり方で低下せしめられ又は約２０％の一定滑
り値に調整される。ロツク防止調整のため車輪滑り値の
計算に必要とされる車両基準速度は，中央モジユール
５，６に生ぜしめられかつデータバス７，８を介して車
輪モジユールへ送られる。
【００３６】ロツク防止機能の他に，車輪モジユールの
マイクロコンピユータには横滑り防止機能も組み込むこ
とができ，それによつて発進の際の車輪の空転が周知の
やり方で防止される。
【００３７】車輪モジユール１ないし４又は中央モジユ
ール５，６に組み込まれた安全回路により車輪モジユー
ル１ないし４に欠陥が検出されると，このモジユールは
付属のスイツチ１０ないし１３により遮断され得る。こ
の場合，付属の車輪はもはや制動され得ない。しかしそ
の他の健全な車輪により所定の残留作用は保証されてい
る。データバス７，８における欠陥の際にも，適当な遮
断が行われる。
【００３８】車輪モジユール１，２又は３，４は車両の
同じ車軸又は対角線に付属することができる。対角線上
の分割には，欠陥の際の特に良好な側方案内力の利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子制動装置全体の接続図である。
【図２】車輪モジユールの構造の説明図である。
【符号の説明】
１，２，３，４ 車輪モジユール ５，６ 中央モジユール ７，８ データバス １８ 制動値発信器 １９ 駐車制動機 ２９ 制動圧力変調器 ３０ 制動シリンダ ３１ 車輪 ３２，３３ センサ
フロントページの続き (72)発明者 デトレフ・ノイハウス ドイツ連邦共和国ハノーヴアー１・アム・ ウールトウルム20 (72)発明者 ヴオルフガング・シユテール ドイツ連邦共和国ハノーヴアー・ジムロツ クシユトラーセ８

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ａ）電子装置が，車輪に付属して少なくと
    も１つのマイクロコンピユータを備えた，空間的に車輪
    の近くに配置されている，独自の知能を有する複数の車
    輪モジユール（１，２，３，４）と，少なくとも１つの
    マイクロコンピユータを備えた，なるべく車両の中心個
    所に配置されている，独自の知能を有する少なくとも１
    つの上位中央モジユール（５，６）とに分割されてお
    り， ｂ）中央モジユール（５，６）が少なくとも常用制動値
    発信器（１８）及び駐車制動機（１９）の値を受信し， ｃ）車輪モジユール（１，２，３，４）が中央モジユー
    ル（５，６）から制動圧力目標値を受信し， ｄ）車輪モジユール（１，２，３，４）が，付属の車輪
    （３１）又は制動シリンダ（３０）又は制動圧力変調器
    （２９）に配置されているセンサ（３２，３３）から，
    車輪速度及び制動圧力の少なくとも１つの測定値を受信
    し， ｅ）車輪モジユール（１，２，３，４）が，これらの車
    輪モジユールにより受信された測定値の少なくとも１つ
    又はそれから導き出された情報を中央モジユール（５，
    ６）へ送信し， ｆ）車輪モジユール（１，２，３，４）が，なるべく車
    輪モジユール（１，２，３，４）と構造的に統合された
    制動圧力変調器（２９）を駆動するための電気出力信号
    を発生し， ｇ）中央モジユール（５，６）と車輪モジユ−ル（１，
    ２，３，４）との情報交換が，固定されたインタフエー
    スを持つ少なくとも１つのデータバス（７，８）を介し
    て行われることを特徴とする，制動圧力変調器を駆動す
    るために使われる電子装置を持つ，路面車両用の電子制
    動装置。
  2. 【請求項２】 中央モジユール（５，６）において荷重
    基準（ＡＬＢ）又は制動ライニング摩耗基準に応じて制
    動圧力の変更又は分配が行われることを特徴とする，請
    求項１に記載の制動装置。
  3. 【請求項３】 車輪モジユール（１，２，３，４）にロ
    ツク防止又は横滑り防止機能（ＡＢＳ／ＡＳＲ）が含ま
    れていることを待徴とする，請求項１又は２に記載の制
    動装置。
  4. 【請求項４】 中央モジユール（５，６）にロツク防止
    装置のための車両基準速度が形成されることを特徴とす
    る，請求項１ないし３のうち１つに記載の制動装置。
  5. 【請求項５】 ２つの中央モジユール（５，６）が設け
    られており，これらの中央モジユールが別のデータバス
    （９）を介して標準インタフエースと情報を交換しかつ
    互いに監視し合うことを特徴とする，請求項１ないし４
    のうち１つに記載の制動装置。
  6. 【請求項６】 車輪モジユール（１，２，３，４）の給
    電装置が，故障の場合に電子スイツチ又は継電器（１
    ０，１１，１２，１３）を用いて中央モジユール（５，
    ６）により遮断可能であることを特徴とする，請求項１
    ないし５のうち１つに記載の制動装置。
  7. 【請求項７】 データバス（７，８，９）が光フアイバ
    として構成されていることを特徴とする，請求項１ない
    し６のうち１つに記載の制動装置。
  8. 【請求項８】 車輪モジユール（１，２，３，４）が付
    加的な入力導線（２２，２３）を介して制動ライニング
    の厚さ及び温度に関する情報を受け取ることを特徴とす
    る，請求項１ないし７のうち１つに記載の制動装置。
  9. 【請求項９】 ２つの車輪モジユール（１，２）又は
    （３，４）が１つの車軸モジユールにまとめられている
    ことを特徴とする，請求項１ないし８のうち１つに記載
    の制動装置。
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