特表 2017-514742 自動車用のエアブレーキ装置及びエアブレーキ装置を作動させるための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2017-514742(P2017-514742A)

(43)【公表日】2017年6月8日

(54)【発明の名称】自動車用のエアブレーキ装置及びエアブレーキ装置を作動させるための方法

(51)【国際特許分類】

   B60T 13/36 20060101AFI20170512BHJP

   B60T 13/68 20060101ALI20170512BHJP

   B60T 8/00 20060101ALI20170512BHJP

【ＦＩ】

   B60T13/36

   B60T13/68

   B60T8/00 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-564336(P2016-564336)

(86)(22)【出願日】2015年4月11日

(85)【翻訳文提出日】2016年10月25日

(86)【国際出願番号】EP2015000762

(87)【国際公開番号】WO2015169417

(87)【国際公開日】20151112

(31)【優先権主張番号】102014006614.2

(32)【優先日】2014年5月8日

(33)【優先権主張国】DE

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US

(71)【出願人】

【識別番号】596055475

【氏名又は名称】ヴアブコ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＷＡＢＣＯ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100173521

【弁理士】

【氏名又は名称】篠原 淳司

(74)【代理人】

【識別番号】100062317

【弁理士】

【氏名又は名称】中平 治

(74)【代理人】

【識別番号】100153419

【弁理士】

【氏名又は名称】清田 栄章

(72)【発明者】

【氏名】リュルフィング・ラルフ−カルステン

(72)【発明者】

【氏名】オトレンバ・ローベルト

(72)【発明者】

【氏名】シュトラッヘ・ヴォルフガング

【テーマコード（参考）】

3D048

3D246

【Ｆターム（参考）】

3D048AA03

3D048BB59

3D048CC44

3D048HH05

3D048HH27

3D048HH31

3D048HH66

3D048HH68

3D048RR06

3D246AA13

3D246BA03

3D246DA01

3D246GA17

3D246HA42A

3D246HC01

3D246JB05

3D246JB30

3D246JB35

3D246JB52

3D246LA32Z

(57)【要約】

本発明は、１つのブレーキ信号送信機と、１つの供給圧力タンク１１と、車輪ごとに空気圧式に操作可能な１つの車輪ブレーキ９と、自動車の少なくとも１つの車軸とを備える前記自動車用のエアブレーキ装置に関する。前記自動車が、それぞれの前記車輪ブレーキ９の目標ブレーキ圧力を設定するために車輪ごとに電気式に操作可能なそれぞれ１つの車輪ブレーキモジュール１２を有する。１つの電子制御装置が、前記ブレーキ信号送信機を考慮して前記車輪ブレーキ９の目標ブレーキ圧力のプリセット値を決定する。それぞれの車輪ブレーキモジュール１２が、少なくとも１つの通気弁１９と１つの排気弁２０と、前記通気弁１９及び／又は前記排気弁２０を駆動するための電気式に操作可能な駆動手段２５と、前記目標ブレーキ圧力のための前記プリセット値に応じて前記駆動手段２５に対する操作信号を生成するための手段を有する。さらに、本発明は、エアブレーキ装置を作動するための方法に関する。前記エアブレーキ装置の製造コストを下げ、構造寸法を小さくするため、本発明によれば、前記供給圧力タンク１１からの空気圧力が、前記通気弁１９の操作状態中にそれぞれの前記車輪ブレーキ９に対して直接に導通制御可能であるように、及び／又は、前記排気弁２０が、前記車輪ブレーキ９のブレーキ圧力を操作状態中に大気中へ直接に解放するように、前記通気弁１９とその駆動手段２５とが構成されていることが提唱されている。（図２）

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つのブレーキ信号送信機（１４）と、１つの供給圧力タンク（１１）と、車輪（３，４）ごとに空気圧式に操作可能な１つの車輪ブレーキ（９）と、自動車（２）の少なくとも１つの車軸（５）とを備える前記自動車（２）用のエアブレーキ装置であって、前記自動車（２）が、それぞれの前記車輪ブレーキ（９）の目標ブレーキ圧力を設定するために車輪（３，４）ごとに電気式に操作可能なそれぞれ１つの車輪ブレーキモジュール（１２，１３）と、前記ブレーキ信号送信機（１４）を考慮して前記車輪ブレーキ（９）の目標ブレーキ圧力のプリセット値（４１）を決定するための１つの電子制御装置（１７）とを有し、この電子制御装置（１７）が、前記車輪ブレーキモジュール（１２，１３）をプリセット可能であり、それぞれの車輪ブレーキモジュール（１２，１３）が、
・少なくとも１つの通気弁（１９）と１つの排気弁（２０）と、
・前記通気弁（１９）及び／又は前記排気弁（２０）を駆動するための電気式に操作可能な駆動手段（２５）と、
・前記目標ブレーキ圧力のための前記プリセット値（４１）に応じて前記駆動手段（２５）に対する操作信号（３６）を生成するための手段を有する１つの制御論理部（２６）とを備える当該ブレーキ装置において、
前記供給圧力タンク（１１）からの空気圧力が、前記通気弁（１９）の操作状態においてそれぞれの前記車輪ブレーキ（９）に対して直接に導通制御可能であるように、及び／又は、前記排気弁（２０）が、前記車輪ブレーキ（９）のブレーキ圧力を操作状態中に大気中へ直接に解放するように、前記通気弁（１９）とその駆動手段とが構成されていることを特徴とするブレーキ装置。

【請求項2】

前記通気弁（１９）の前記駆動手段は、電気式に操作可能な１つの通気パイロット弁（２９）を有し、前記通気弁（１９）が、この通気パイロット弁（２９）によって操作可能であることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。

【請求項3】

前記車輪ブレーキモジュール（１２，１３）の前記制御論理部（２６）は、パルス変調される操作信号（３６）を通気パイロット弁（２９）のために生成するための手段を有し、それぞれの前記車輪ブレーキモジュール（１２，１３）のために前もって決定された１つの特性図（４７）が、それぞれの車輪ブレーキモジュール（１２，１３）の前記制御論理部（２６）に割り当てられていて、前記特性図（４７）が、目標ブレーキ圧力に応じて前記操作信号（３６）のための時間離散型信号シーケンスに関する情報を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のブレーキ装置。

【請求項4】

前記駆動手段用の前記制御論理部（２６）は、前記目標ブレーキ圧力を制御するための制御回路として構成されていて、この制御回路は、前記通気弁（１９）と前記車輪ブレーキ（９）との間の圧力媒体配管（１０）内の１つの圧力センサ（１８）のセンサ信号を実際のブレーキ圧力（４４）として考慮することを特徴とする請求項３に記載のブレーキ装置。

【請求項5】

パルス幅変調された操作信号（３６，３８，３９）を特徴とする請求項３又は４に記載のブレーキ装置。

【請求項6】

少なくとも１つの多重化制御回路（４８）が、連続して算出可能な１つの走行状態変数（４９）を考慮して前記目標ブレーキ圧力のための前記プリセット値（４１）を計算して適合するために設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のブレーキ装置。

【請求項7】

測定される車輪回転数を走行状態変数（４９）として考慮する１つの多重化制御回路（４８）を特徴とする請求項６に記載のブレーキ装置。

【請求項8】

前記自動車（２）のヨーレートを走行状態変数（４９）として考慮する１つの多重化制御回路を特徴とする請求項６又は７に記載のブレーキ装置。

【請求項9】

前記排気弁（２０）の前記駆動手段（２５）は、電気式に操作可能な１つの排気パイロット弁（３２）を有し、前記排気弁（２０）が、この排気パイロット弁（３２）によって駆動可能であり、前記車輪ブレーキモジュール（１２，１３）の前記制御論理部（２６）は、前記排気パイロット弁（３２）用のパルス変調された操作信号を生成するための手段を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のブレーキ装置。

【請求項10】

貨物自動車用の請求項１〜９のいずれか１項に記載のブレーキ装置。

【請求項11】

請求項１〜１０のいずれか１項に記載のエアブレーキ装置を作動するための方法であって、電気式に操作可能な複数の車輪ブレーキモジュール（１２，１３）が、自動車（２）の少なくとも１つの車軸（５）のそれぞれの車輪（３，４）に前記それぞれの車輪（３，４）の車輪ブレーキ（９）の１つの目標ブレーキ圧力を設定し、前記車輪ブレーキ（９）の目標ブレーキ圧力のプリセット値（４１）が、１つのブレーキ信号送信機（１４）を考慮して決定され、前記車輪ブレーキモジュールの通気弁（１９）と排気弁（２０）とが、電気式に操作可能な駆動手段によって駆動され、１つの制御論理部（２６）が、前記目標ブレーキ圧力のための前記プリセット値（４１）に応じて前記駆動手段のための操作信号（３６，３８，３９）を生成する当該方法において、
前記通気弁（１９）が、電気式に操作される１つの駆動手段（２５）によって操作され、操作状態中に１つの供給圧力タンク（１１）からの空気圧力をそれぞれの前記車輪ブレーキ（９）に対して直接に制御し、及び／又は、前記排気弁（２０）が、前記車輪ブレーキ（９）のブレーキ圧力を操作状態中に大気中へ直接に解放することを特徴とする方法。

【請求項12】

電気式に操作可能な１つの通気パイロット弁（２９）が、前記通気弁（１９）を制御することを特徴とする請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記通気パイロット弁（２９）は、前記制御論理部（２６）のパルス変調された操作信号（３６，３８，３９）によって作動され、前記操作信号（３６）のための時間離散型信号シーケンスに関する情報が、目標ブレーキ圧力に応じて、それぞれの前記車輪ブレーキモジュール（１２，１３）に対して前もって決定された１つの特性図（４７）から取り出されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。

【請求項14】

前記通気パイロット弁（２９）は、パルス幅変調された操作信号（３６）によって作動されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記目標ブレーキ圧力は、前記ブレーキ圧力の測定される実際値（４４）を考慮して前記操作信号（３６，３８，３９）の時間離散型信号シーケンスを変更することによって制御されることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。

【請求項16】

前記プリセット値（４１）は、少なくとも１つの多重化制御回路（４８）内で１つの走行状態変数（４９）を考慮して計算されて適合されることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項17】

前記ブレーキ圧力の測定される実際値（４４）が存在しない場合、前記ブレーキ圧力の制御用の別の１つの車輪（３，４）の車輪ブレーキモジュール（１２，１３）からの実際の圧力（４４）が使用されることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項18】

前記ブレーキ圧力の実際値（４４）が、車輪（３，４）から検出されない場合、前記ブレーキ圧力が、前記目標ブレーキ圧力の前記プリセット値（４１）に基づいて制御されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の上位概念に記載の自動車用のエアブレーキ装置に関する。さらに、本発明は、請求項１０の上位概念に記載の自動車用のエアブレーキ装置を作動させるための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、自動車用のエアブレーキ装置は、自動車の１つの車輪当たり空気圧式に操作可能な車輪ブレーキを有する。この場合、車輪ブレーキ用の空気圧式の作動媒体が、供給圧力タンク内に静圧の下で準備されている。当該ブレーキ装置は、ブレーキ信号送信機を有する。このブレーキ信号送信機は、自動車の運転者によって操作可能なブレーキペダルの移動に連動し、このブレーキペダルの操作時にブレーキ要求信号を生成する。ブレーキ目標圧力が、当該ブレーキ要求信号に応じて車輪ブレーキに印加される。

【0003】

欧州特許第２０７７２１５号明細書は、自動車用のこのようなエアブレーキ装置を開示する。この場合、１台の自動車が、それぞれの車輪ブレーキの目標ブレーキ圧力を設定するために車輪ごとに電気式に制御可能なそれぞれ１つの車輪ブレーキモジュールを有する。この場合、電子制御装置が、ブレーキ信号送信機を考慮して当該車輪ブレーキのための目標ブレーキ圧力のプリセット値を決定する。この場合、当該目標ブレーキ圧力のプリセット値が、当該車輪ブレーキモジュール内にプリセットされる。当該既知のエアブレーキ装置は、１つの車軸の２つの車輪ブレーキ用の共通な１つの車輪ブレーキモジュールを有する複数の実施の形態も、１つの車軸の複数の車輪がそれぞれ１つの車輪ブレーキモジュールを備えている１つの実施の形態も意図している。

【0004】

この場合、当該車輪ブレーキモジュールは、少なくとも１つの通気弁と１つの排気弁とを有する。この場合、当該通気弁は、当該車輪ブレーキを駆動するために操作される。例えば、制動過程を終了するために、当該車輪ブレーキのブレーキシリンダが排気され、この場合、排気弁が操作され、当該ブレーキシリンダが、車外へ排気される。当該通気弁及び／又は当該排気弁を駆動するため、車輪ブレーキモジュールが、電気式に操作可能な駆動手段を有する。当該駆動手段は、操作信号を通じて制御論理部によって制御可能である。当該車輪ブレーキモジュールを操作するため、当該制御論理部は、目標ブレーキ圧力のためのプリセット値に応じて当該駆動手段用の操作信号を生成するための手段を有する。

【0005】

当該既知のエアブレーキ装置の場合、リレー弁が、通気と排気との双方のために設けられている。これにより、弁、特に通気弁を操作するための制御圧力が、車輪ブレーキの作動圧力から隔離される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】欧州特許第２０７７２１５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の課題は、１台の自動車の１つの車軸の２つの車輪のための車輪ブレーキモジュールを有するエアブレーキ装置の製造コストを下げ且つ構造寸法を小さくすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によれば、この課題は、請求項１に記載の特徴を有するエアブレーキ装置によって解決される。さらに、この課題は、請求項１１に記載の特徴を有するエアブレーキ装置を作動させるための方法によって解決される。

【0009】

本発明によれば、前記供給圧力タンクからの空気圧力が、前記通気弁の操作状態中にそれぞれの前記車輪ブレーキに対して直接に導通制御可能であるように、前記通気弁とその駆動手段とが構成されている。この代わりに又はこれに加えて、前記車輪ブレーキのブレーキ圧力が、前記排気弁の操作状態中に大気中へ直接に解放されるように、前記排気弁とその駆動手段とが構成されている。コストの理由から、１つの車軸の２つの車輪用の共通の１つの車輪ブレーキモジュールの代わりに、分離された複数の車輪ブレーキモジュールが設けられる場合、従来必要であった複数のリレー弁が、前記供給圧力タンクから直接それぞれの前記車輪ブレーキへの空気圧力の本発明による導通制御によって代替される。こうして、前記ブレーキ装置の構造寸法が小さくされ得、前記製造コストも、構成部品の削減によって低下され得る。

【0010】

上記の供給圧力タンクからの空気圧力の導通制御は、供給圧力タンクからの空気圧力が、通気弁の開口時に車輪ブレーキ又は当該車輪ブレーキ内に形成された空気圧シリンダに直接に作用することを意味する。前記通気弁自体の操作は、電気式に操作可能な駆動手段によって実行される。

【0011】

好適な実施の形態では、前記通気弁の駆動手段が、電気式に操作可能な通気パイロット弁を有する。前記通気弁が、この通気パイロット弁によって操作可能である。このパイロット弁が、電気操作時に開き、本発明の好適な実施の形態では前記供給圧力タンクの空気圧力を前記通気弁のアクチュエータに切り替える。これにより、このアクチュエータは、空気圧式に操作されて開く。この通気弁と、この通気弁の電気式に操作可能な通気パイロット弁とが、通気弁群を構成する。この通気弁群の場合、前記供給圧力タンクからの空気圧力が、前記通気弁を操作するために間接に使用されるものの、前記空気圧力は、前記車輪ブレーキに直接に導通接続される。本発明の別の好適な実施の形態では、前記排気弁の駆動手段も、電気式に操作可能な排気パイロット弁を備えている。前記排気弁が、この排気パイロット弁によって操作可能である。好適な実施の形態では、前記通気パイロット弁又は前記排気パイロット弁は、電気式に操作可能な電磁弁として構成されている。

【0012】

本発明の別の好適な実施の形態は、上記のパイロット弁とは違う電気式に操作可能な駆動手段、例えば、ステップモータ又は前記電磁弁とは違う種類の電気弁によって達成される。

【0013】

車輪モジュールの制御論理部が、電気式の駆動手段、特に通気パイロット弁用のパルス変調された操作信号を生成するための手段を有する場合、前記ブレーキシリンダ内の急激な圧力上昇が達成される。この場合、パルス変調された信号は、個別の複数のパルスから成る時間離散型信号列を意味する。この場合、前記駆動手段が、前記時間離散型信号列にしたがって短い期間ごとにオン・オフされる。パイロット弁としての前記駆動手段の実施の形態では、前記パイロット弁が、前記制御論理部のパルス幅変調された操作信号によって絶え間なくオン・オフされる。この場合、前記車輪ブレーキ内の急激な圧力上昇が、当該変調の適切なパルスパターンによって達成される。排気弁と電気式に操作可能な駆動手段とを有する排気弁群の本発明の実施の形態では、前記排気弁の駆動手段が、前記通気弁の制御に応じて同様にパルス変調された操作信号によって制御される。

【0014】

自動車のブレーキ操作時に、様々な理由から、例えば複数のブレーキライニングの相違から、自動車の横滑り（斜め進行）が発生し得る。また、２つの車輪の車輪ブレーキが、制動意図に対して異なる応答特性を示すこともある。例えば、空気圧に関与する構成部品の既に僅かに異なる幾何学形状、例えば製造公差の範囲内で既に異なる幾何学形状が、２つの車輪のブレーキシステムの相違する応答特性を引き起こす。それ故に、特に好ましくは、それぞれの車輪ブレーキモジュールのために前もって決定された特性図が、それぞれの車輪ブレーキモジュールの制御論理部に割り当てられる。この特性図は、目標ブレーキ圧力に応じた操作信号のための時間離散型信号列に関する情報を有する。上記のそれぞれの車輪ブレーキモジュールに固有の特性図の決定は、僅かな相違、例えば、場合によってはブレーキシリンダを含む弁構成群の全容積における幾何学的な相違を考慮し、個々の車輪ブレーキモジュールのための最適な信号列又はパルスパターンを含む。当該最適な信号列又はパルスパターンの場合、目標ブレーキ圧力が、可能な限り速く確立される。この場合、異なる目標ブレーキ圧力ごとに最適なパルスパターン又は離散型信号列が、前記パルス幅変調された操作信号に対して決定され、例えば、前記制御論理部の記憶素子内に提供される。それ故に、前記車輪ブレーキモジュールは、最初の作動前に、目標ブレーキ圧力に応じて最適な時間離散型信号列を有する特性図の決定時にいわば学習される。

【0015】

好ましくは、前記駆動手段用の制御論理は、前記目標ブレーキ圧力を制御するための制御回路として構成されている。この制御回路は、前記通気弁と前記車輪ブレーキとの間の圧力媒体配管内の圧力センサのセンサ信号を実際のブレーキ圧力として考慮する。前記パルス変調された操作信号のパルスパターンが、前記実際のブレーキ圧力を希望する目標ブレーキ圧力に適合するための制御変数として変更される。特に好ましくは、パルス幅変調された複数の操作信号が生成される。この場合、前記圧力上昇の特性が、当該パルス幅の変更によって制御され得る。したがって、例えば、パルス幅、すなわち前記駆動手段が作動している期間の時間の長さを拡張することによって、一般に、前記圧力上昇の急峻な勾配が達成される。

【0016】

別の好適な実施の形態では、１つの重畳制御回路が、連続して算出可能な走行状態変数を考慮して前記目標ブレーキ圧力のためのプリセット値を計算して適合するために設けられている。この場合、この重畳制御回路は、プリセットされている目標ブレーキ圧力を自動車の実際の走行挙動に適合するために使用される。これにより、制動過程時の自動車の横滑りが、防止されるように作用する。自動車の横滑り傾向が、当該連続して算出された走行状態変数を考慮することによって認識され、異なる複数の車輪ブレーキモジュールごとに前記目標ブレーキ圧力を適切に制御又は適合することによって防止される。すなわち、前記重畳制御回路は、前記目標ブレーキ圧力のための前記プリセット値を計算して適合するために、前記目標ブレーキ圧力が前記ブレーキ信号送信機の作動に応じて最初に決定されたように、当該目標ブレーキ圧力を、場合によっては起こり得る横滑り傾向のある状況に適合させる。

【0017】

好適な１つの実施の形態では、１つの重畳制御回路が、測定される車輪回転数を走行状態変数として考慮する。複数の車輪ブレーキモジュールが割り当てられている２つの車輪の測定される車輪回転数が、互いに異なる場合、横滑り傾向が推測され得る。前記重畳制御回路は、目標ブレーキ圧力のためのプリセット値をそれぞれの車輪ブレーキモジュールに適合させる。

【0018】

別の好適な実施の形態では、自動車のヨーレートを走行状態変数として考慮する１つの重畳制御回路が設けられている。本発明の別の実施の形態では、複数の重畳制御回路が、目標ブレーキ圧力のためのプリセット値を計算して適合するために設けられている。これにより、パルス変調された操作信号が計算される当該プリセット値が、さらに最適化される。適切な走行状態変数が、例えば走行アシストシステムの制御装置から提供され得る。

【0019】

本発明のブレーキ装置を有する自動車は、特に貨物自動車であり、例えばトラクター又はバスである。

【0020】

以下に、本発明の複数の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】エアブレーキ装置の１つの実施の形態の電気及び空気圧回路を示す。

【図2】１つの車輪ブレーキモジュールの１つの実施の形態の電気及び空気圧回路を示す。

【図3】パルス幅変調された操作信号の１つの実施の形態の時間的経過を示す。

【図4】広いパルス幅を有するパルス幅変調された操作信号の時間的経過を示す。

【図5】狭いパルス幅を有するパルス幅変調された操作信号の時間的経過を示す。

【図6】異なる複数のパルス幅に対する車輪ブレーキの圧力上昇のグラフ変化を示す。

【図7】エアブレーキ装置を作動させるための方法の１つの実施の形態のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１は、自動車、すなわち２軸貨物自動車２用のエアブレーキ装置１の一部を概略的に示す。この概略図では、貨物自動車２のうち、前車軸５の左前車輪３及び右前車輪２と、後車軸８の左後車輪６及び右後車輪７とが示されている。

【0023】

空気ブレーキ装置１は、１つの車輪３，４，６，７当たり１つの空気圧式車輪ブレーキ９を有する。これらの車輪ブレーキ９は、それぞれ１つのブレーキシリンダを有する。車輪ブレーキ９を起動するため、ブレーキ圧力が、圧力媒体配管１０を通じて当該ブレーキシリンダに印加可能である。ブレーキ圧力又は静圧下にある圧縮空気を提供するため、空気ブレーキ装置１は、１つ又は複数の供給圧力タンク１１を有する。電気式に制御可能な１つの車輪ブレーキモジュール１２，１３が、供給圧力タンク１１とそれぞれの車輪ブレーキ９のための圧力媒体配管１０との間の流体接続部分に配置されている。この車輪ブレーキモジュール１２，１３は、以下でさらに詳しく説明する方式において、それぞれの車輪ブレーキ９内のブレーキ圧力の立ち上がりを制御する。それぞれ１つの車輪モジュール１２，１３が、前車軸５のそれぞれの車輪３，４に割り当てられている。したがって、第１車輪ブレーキモジュール１２は、左前車輪３のブレーキ挙動を制御する一方で、第２車輪ブレーキモジュール１３は、右前車輪のブレーキ挙動を制御する。

【0024】

ブレーキ装置１は、ブレーキ信号送信機１４をさらに有する。このブレーキ信号送信機１４は、自動車２の運転室のキャビン内に、好ましくはペダルを有し、運転者によって操作可能である。ブレーキ信号送信機１４は、このペダルの操作時に当該運転者の制動意図示すブレーキ信号１５（図７）を生成する。ブレーキ信号１５を伝送するため、ブレーキ信号送信機１４は、ブレーキ信号線１６を通して電子制御装置１７に信号を伝送するように接続されている。電子制御装置１７は、ブレーキ信号送信機１４を考慮して車輪ブレーキ９の目標ブレーキ圧力のプリセット値を決定するように構成されている。電子制御装置１７は、左前車輪３用の第１車輪ブレーキモジュール１２と、右前車輪４用の第２車輪ブレーキモジュール１３との双方に信号を伝送するように接続されている。

【0025】

それぞれの車輪ブレーキ９内のその時の実際のブレーキ圧力を検出する圧力センサ１８が、それぞれの車輪ブレーキ９に割り当てられている。それぞれの車輪ブレーキモジュール１２，１３が、所定の目標ブレーキ圧力に調整するために、これらの圧力センサ１８のそれぞれの車輪ブレーキ９の当該その時の実際のブレーキ圧力を使用する。圧力センサ１８は、それぞれの車輪ブレーキモジュール１２，１３に信号を伝送するように接続されていて、それぞれの車輪ブレーキモジュール１２，１３と構造的に一体化されてもよい。

【0026】

図２は、車輪ブレーキモジュール１２の空気圧回路を示す。この場合、図１中の同じ符号は、それぞれ同じ構成部品に対して使用されている。

【0027】

車輪ブレーキモジュール１２は、１つの車輪３の車輪ブレーキ９と供給圧力タンク１１との流体接続部分を制御し、通気弁１９と排気弁２０とを有する。通気弁１９は、開状態で供給圧力タンク１１から直接車輪ブレーキ９までの空気圧力を制御する。通気弁１９及び排気弁２０は、当該図示された実施の形態では、２／２方向切換弁として構成されていて、したがって開位置と閉位置との間でそれぞれ切り替え可能である。通気弁１９は、供給接続部２１を有する。この供給接続部２１は、この通気弁の開位置で作動接続部２２に接続されている。当該排気弁が、適切な構造で供給接続部２３を有する。この供給接続部２３は、車輪ブレーキ９を排気するために、大気に通じる作動接続部２４に接続可能である。

【0028】

通気弁１９の供給接続部２１が、供給圧力タンク１１に接続されている。すなわち、直接の流体接続部分が存在する。通気弁１９の作動接続部２２が、車輪ブレーキ９と直接に接続する。これにより、この通気弁１９の開状態での直接の制御が保証されている。

【0029】

それぞれの車輪ブレーキモジュール１２は、通気弁１９及び／又は排気弁２０を駆動するために、電気式に操作可能な駆動手段２５をさらに有する。それ故に、通気弁１９は、電気式操作によって間接に駆動可能である。これにより、供給圧力タンク１１から車輪ブレーキ９までの空気圧力が、直接に制御される。目標ブレーキ圧力のためのプリセット値に応じて駆動手段２５のための操作信号を生成するため、制御論理部２６が、車輪ブレーキモジュール１２に割り当てられている。この場合、制御論理部２６は、それぞれの車輪３のそれぞれの車輪ブレーキモジュール１２ごとに別々に設けられている。車輪ブレーキ９に至る圧力媒体配管１０内のブレーキ圧力の実際値が、圧力センサ１８によって制御論理部２６に連続してプリセットされる。

【0030】

１つの実施の形態では、制御論理部２６の電子回路システムが、車輪ブレーキモジュール内に格納されてもよい。別の実施の形態では、電子制御装置１７（図１）が、接続されている車輪ブレーキモジュール１２，１３の制御論理部２６のための電子設備を有する。上記の全ての実施の形態では、相互の情報交換、特にバスシステム（ＣＡＮ）を介して操作信号とセンサ信号との伝送が可能である。

【0031】

通気弁１９及び排気弁２０は、空気圧で操作可能な弁として構成されている。図２による好適な実施の形態では、電気式に操作可能なそれぞれ１つのパイロット弁が、駆動手段２５として設けられている。通気パイロット弁２９の作動接続部２８が、通気弁１９の空気圧制御入力部２７に接続されている。通気パイロット弁２９の供給接続部３０が、圧力タンク、当該図示された実施の形態では供給圧力タンク１１に接続する。

【0032】

適切な電気操作信号が、制御論理部２６から当該通気パイロット弁の電気制御入力部３１に入力可能である。通気パイロット弁２９が開かれると、この通気パイロット弁２９は、供給圧力タンク１１を通気弁１９の空気圧制御入力部２７に接続し、供給圧力タンク１１から車輪ブレーキ９までの空気圧力を直接に印加する。

【0033】

排気弁２０の駆動手段が、電気式に操作可能な排気パイロット弁３２を有する。この排気パイロット弁３２の作動接続部３３が、排気弁２０の空気圧制御入力部５５に作用する。排気パイロット弁３２の供給接続部３４が、駆動手段２５の別のパイロット弁と同様に供給圧力タンク１１に接続されている。排気パイロット弁３２の電気制御入力部３５が、制御論理部２６によって制御可能である。

【0034】

別の実施の形態では、操作のためのステッピングモータが、電気式に操作可能な駆動装置として通気弁１９及び／又は排気パイロット弁２０に割り当てられている。

【0035】

制御論理部２６は、通気パイロット弁２９のためのパルス幅変調された操作信号を生成する。当該実施の形態では、車輪ブレーキモジュール１２，１３が、パルス幅変調された操作信号によって操作される。このようにパルス幅変調された操作信号の時間的経過に対する例が、図３〜５に示されている。この場合、図３は、既定のパルス幅３７を有するパルス幅変調された操作信号３６の１つの実施の形態を示す。図４には、図３の操作信号３６に比べて広くされたパルス幅３７を有する操作信号３８の時間的経過が示されている。図５による操作信号３９の時間的経過の場合、パルス幅３７が、図３の操作信号３６に比べて狭くされている。

【0036】

パルス幅変調された操作信号が、それぞれの車輪ブレーキ内の急激な圧力上昇を所定のパルス幅によって可能にする。パルス幅３７の変化の影響が、図６の当該圧力上昇の時間的経過で示されている。広くされたパルス幅を有する操作信号３８の場合、狭いパルス幅の場合よりも圧力上昇の急峻な勾配と全体的により急激な圧力上昇とが発生する。それ故に、目標ブレーキ圧力に応じた当該圧力上昇の時間的経過と当該ブレーキ圧力の大きさとが、１つの車輪ブレーキモジュールの操作信号のパルス幅を変更することによって影響され、特に制御され得る。

【0037】

具体的なブレーキ状況に対して最適化されたパルス幅が、当該制御論理部によって連続して決定される。所定の圧力上昇の挙動に応じた所定のパルス幅を有するパルスパターンが、以下に記載されているようにブレーキ装置の作動中に決定される。

【0038】

図７は、空気ブレーキ装置を作動させるためのブロック図である。電子制御装置１７（図１）が、プリセットステップ４０において、ブレーキ信号送信機１４のブレーキ信号１５を当該制御装置に供給するこのブレーキ信号送信機１４を考慮して、車輪ブレーキの目標ブレーキ圧力のプリセット値４１決定する。

【0039】

目標ブレーキ圧力のためのプリセット値４１は、実際／目標値比較４３のために使用される。この場合、制御偏差４５が、車輪ブレーキ内の、圧力センサ１８によって連続して測定されるブレーキ圧力の実際値４４と、当該ブレーキ圧力の目標値とによって算出される。当該制御偏差４５は、パルス幅変調された操作信号３６の変調４２を考慮して生成する制御器４６にプリセットされる。当該ブレーキ圧力の実際値４４を目標値に適応させるための制御介入が、当該操作信号３６のパルス幅を変更することによって実行される。それぞれの車輪ブレーキモジュール１２のパイロット通気弁２９（図２）が、当該操作信号３６によって制御される。同様な制御回路が、貨物自動車の前車輪の別の車輪ブレーキモジュール１３の目標ブレーキ圧力を制御するために設けられている。

【0040】

ブレーキ圧力の実際値４４を目標値に適応させるための当該制御回路は、それぞれの車輪ブレーキモジュール１２，１３の制御論理部の構成要素である。それぞれの車輪ブレーキモジュールに対して前もって決定された特性図４７が、当該それぞれの車輪ブレーキモジュール１２，１３のそれぞれの制御論理部２６（図２）に割り当てられている。特性図４７は、目標ブレーキ圧力に応じた操作信号３６のための時間離散型信号列に関する情報を有する。特性図４７は、当該車輪ブレーキモジュールの学習過程の結果である。このモジュールは、例えばテストベンチ試験によって最初のシステム初期化の前に決定される。この場合、それぞれの車輪ブレーキモジュール１２，１３が、パルス幅変調された操作信号のための、所定の目標ブレーキ圧力に最適なパルスパターンに対して決定される。したがって、異なる複数の車輪ブレーキモジュールのパルスパターンは、通常は互いに異なる。何故なら、シリンダの大きさ又は配管敷設のような幾何学要因が、当該学習時に考慮され、これらの車輪ブレーキモジュールに最適な特性図ごとに別々に学習されるからである。当該それぞれの目標ブレーキ圧力ごとの最適なパルスパターンが、特性図のプリセットパラメータとして、例えばＥＥＰＲＯＭ内に記憶される。

【0041】

当該それぞれの車輪ブレーキモジュールの最初の初期化時に、すなわち制動過程の開始時に、１つのパルスパターン４８が、その車輪ブレーキモジュールのそれぞれの特性図４７から読み出され、対応するパルス幅変調された操作信号が生成される。制御偏差４５が、ブレーキ圧力の調整時に確認されると、希望する目標ブレーキ圧力が、パルス幅を変更することによって調整される。当該制動過程中の自動車の横滑り傾向が、当該目標ブレーキ圧力の調整によって効果的に防止される。

【0042】

２つの車輪ブレーキモジュールの制動介入の時間ずれも補正するため、少なくとも１つの重畳制御回路４８が、連続して算出可能な走行状態変数４９を考慮して目標ブレーキ圧力のためのプリセット値を計算して適合するために設けられている。この場合、当該連続して算出された走行状態変数４９は、貨物自動車の移動を特徴付けるパラメータである。本発明の１つの実施の形態では、測定される車輪回転数を走行状態変数として考慮する重畳制御回路４８が設けられている。この場合、当該車輪回転数は、前車輪４と一緒に回転するクローポールロータ５１と、このクローポールロータ５１と協働するセンサ５２とから構成されるセンサ装置５０（図１）によって提供される。この代わりに又はこれに加えて、当該自動車のヨーレートを走行状態変数として考慮する重畳制御回路が設けられている。別の実施の形態では、異なる複数の走行状態変数を有する複数の重畳制御回路が設けられている。これにより、当該自動車の横滑り傾向の発生が、ほぼ排除される。

【0043】

上記の重畳制御回路４８又は設けられているそれぞれの重畳制御回路内で、制御偏差又は補正係数５３が、走行状態変数４９のプリセットされている測定値と目標値とから生成される。プリセット値４１が、補正係数５３によって存在するそれぞれの動的走行状態に適合され得る。測定される走行状態変数４９と比較するために使用される目標値が、記憶素子からプリセットされ得るか又はそれぞれの別の車輪ブレーキモジュールの対応する測定変数と比較することによって導き出され得る。

【0044】

ブレーキ圧力の測定される実際値４４（図７）が存在しない場合、当該ブレーキ圧力の制御用の別の車輪の車輪ブレーキモジュールからの実際の圧力が使用される。このため、それぞれの車輪ブレーキモジュール１２，１３の圧力センサ１８が、信号を伝送するように互いにネットワーク接続されている。当該ブレーキ圧力の実際値が、自動車のいずれの車輪３，４から検出不可能である場合、例えば全ての圧力センサ１８の故障の場合、車輪ブレーキモジュール１２，１３が、それらのそれぞれの車輪ブレーキ内のブレーキ圧力を、目標ブレーキ圧力のプリセット値に基づいて制御することが提唱されている。当該それぞれの車輪ブレーキのブレーキ圧力の制御の場合も、起こり得る横滑り傾向が、重畳制御回路４８によって防止される。

【符号の説明】

【0045】

１ ブレーキ装置
２ 貨物自動車
３ 左前車輪
４ 右前車輪
５ 前車軸
６ 左後車輪
７ 右後車輪
８ 後車軸
９ 車輪ブレーキ
１０ 圧力媒体配管
１１ 供給圧力タンク
１２ 第１車輪ブレーキモジュール（左）
１３ 第２車輪ブレーキモジュール（右）
１４ ブレーキ信号送信機
１５ ブレーキ信号
１６ ブレーキ信号線
１７ 電子制御装置
１８ 圧力センサ
１９ 通気弁
２０ 排気弁
２１ 供給接続部
２２ 作動接続部
２３ 供給接続部
２４ 作動接続部
２５ 駆動手段
２６ 制御論理部
２７ 制御入力部
２８ 作動接続部
２９ 通気パイロット弁
３０ 供給接続部
３１ 電気制御入力部
３２ 排気パイロット弁
３３ 作動接続部
３４ 供給接続部
３５ 電気制御入力部
３６ 操作信号
３７ パルス幅
３８ 操作信号
３９ 操作信号
４０ プリセットステップ
４１ プリセット値
４２ 変調
４３ 実際／目標値比較
４４ 実際値ブレーキ圧力
４５ 制御偏差
４６ 制御器
４７ 特性図
４８ 重畳制御回路
４９ 走行状態変数
５０ センサ装置
５１ クローポールロータ
５２ センサ
５３ 補正値
５４ 目標値
５５ 空気圧制御入力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2016年11月9日

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0001】

本発明は、請求項１の上位概念に記載の自動車用のエアブレーキ装置に関する。さらに、本発明は、請求項１１の上位概念に記載の自動車用のエアブレーキ装置を作動させるための方法に関する。

【国際調査報告】