JP4416207B2 - 自動車用電気式ブレーキ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用分散型電気式ブレーキ装置に関し、特にその分散型構成により確実性および利用性に関する高い技術的要求に対応できる自動車用分散型電気式ブレーキ装置（電気ブレーキ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなブレーキ装置は、たとえばドイツ特許公開第１９６３４５６７号から既知である。そこに記載のブレーキ装置は分散型構成を有し、この分散型構成において、ドライバの希望の関数であるガイド値を形成するためのペダル・ユニット、追加機能を考慮するための処理ユニット、ならびに車輪ブレーキの設定要素の（開ループないし閉ループ）制御のための車輪対ユニットが、１つまたは複数の通信装置を介して結合されている。さらに、少なくとも２つの搭載電源からブレーキ装置にエネルギーが供給される。これにより、ブレーキ装置の十分な確実性および利用性が保証される。既知の装置においては、車輪対ユニットが設けられ、車輪対ユニットにそれぞれ２つの車輪ブレーキが付属されている。車輪対ユニットは本質的にそれぞれ２つのマイクロコンピュータを有し、それぞれ２つのマイクロコンピュータは相互にモニタリングし合っている。各マイクロコンピュータは、他の車輪ブレーキに付属され、かつ他の車輪ブレーキを設定値に従って制御する。これにより達成される操作の確実性および利用性はすべての適用例に対して最適ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、自動車用電気式ブレーキ装置の操作の確実性および利用性を最適化するための手段を提供することが本発明の課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動車用電気式ブレーキ装置は、各車輪ブレーキに関連する制御ユニットを備え、これらの制御ユニットがそれぞれそれ自体および（開ループないし閉ループ）制御機能をモニタリングするコンピュータ装置を含むことにより、ブレーキ装置の操作の確実性および利用性が最適化される。各車輪ブレーキに関連する各車輪ユニットは、各車輪ブレーキにおいて個々の車輪の車輪締付力ないし車輪ブレーキ・トルクの制御を行う。
【０００５】
ある実施態様においては、これらのユニットを結合する通信装置の冗長性により、エネルギー源または通信装置が故障した場合においても１つの車輪のブレーキ機能のみが失われるだけであることはとくに有利である。
【０００６】
車輪の締付力ないしブレーキ・トルクに対するセンサのモニタリングが可能であることはとくに有利である。これによりセンサが故障したときの車輪ブレーキの誤作動が有効に回避される。
【０００７】
さらに車輪ユニットのコンピュータ装置の正確な機能の自己モニタリングが行われ、この自己モニタリングは、多種多様な計算およびマイクロコンピュータ装置とモニタ要素との間の問い合わせ・回答通信により行われる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
自動車のブレーキ装置の常用ブレーキ機能および駐車ブレーキ機能の（開ループないし閉ループ）制御を説明する。ブレーキ装置の分散型分割および装置内に設けられた冗長性により、静的および動的エラーが発生した場合に、ブレーキの機能性が十分に確保されかつブレーキ装置の操作の確実性が保証される。さらに、点検の目的のためにエラー状態が記憶され、かつ場合により信号で出力される。この場合、説明および図面に記載の構成要素および信号に付けられた符号が[符号の説明]の欄にまとめられている。
【０００９】
図１は、電気機械式ブレーキ装置の構成に対する第１の実施態様、および入出力されるそれぞれの信号を示している。装置は分散型構成を特徴とし、この分散型構成は、ペダル・ユニット１０、４つの車輪ユニット１２，１４，１６および１８、エネルギー診断ユニット２０、および処理ユニット２２から構成されている。
【００１０】
電気機械式ブレーキ装置のペダル・ユニット１０は、主として、ドライバのブレーキ希望の検出、全体装置状態の解析、およびエラーの場合のリセット方式の導入を行う。
【００１１】
各車輪ユニット１２，１４，１６，１８は、車輪モジュール１２ａ，１４ａ，１６ａ，１８ａ、車輪センサ装置（たとえばｎ₁、Ｆ_1i、ｓ_1H等参照），およびアクチュエータ１２ｂ，１４ｂ，１６ｂ，１８ｂから構成されている。車輪モジュール１２ａ，１４ａ，１６ａ，１８ａは，それぞれマイクロコンピュータ装置、モニタ要素，およびアクチュエータの操作のためのパワー・エレクトロニクを含む。
【００１２】
電気装置の電気エネルギー供給は、両方独立の搭載電源（エネルギー源）Ｅ₁およびＥ₂を介して行われる。それぞれ２つずつの車輪ユニットに同じエネルギー源からエネルギーが供給される。図１に示す装置構成においては、対角分割に構成され、すなわち左前車輪および右後車輪に対する車輪ユニット１２，１４には共通のエネルギー源Ｅ₁からエネルギーが供給される。同じことが右前車輪および左後車輪に対する車輪ユニット１６，１８に対しても適用され、これらの車輪ユニットにはエネルギー源Ｅ₂からエネルギーが供給される。１つの車軸に対する両方の車輪ユニットがそれぞれ１つのエネルギー源に関連される変更態様もまた同様に可能である。この変更態様は以下では説明されていない。以下に記載の方法がこの分割構成に使用されても同様な有利性が得られる。車輪ユニットは、それぞれの車輪ブレーキの付近に配置され、一方、ペダル・ユニットおよび処理ユニットは、共にまたは別々に中央位置に装着されている。
【００１３】
ブレーキ装置における個々の構成要素間のデータ交換は、２つの独立した通信装置Ｋ₁およびＫ₂により行われ、通信装置Ｋ₁およびＫ₂は、とくに直列バス系統、たとえばＣＡＮとして形成されていることが好ましい。通信装置Ｋ₁およびＫ₂には異なる搭載電源からエネルギーが供給される。さらに、通信装置Ｋ₃により機関制御のための制御ユニットと結合が形成されている。
【００１４】
各車輪モジュールにおいて、希望の締付力または希望のブレーキ・トルクに制御するために関連のアクチュエータの操作が行われる。このために、各アクチュエータにおいて、車輪締付力ないし車輪ブレーキトルクのいずれかがセンサ装置により測定される。電気機械式アクチュエータは、油圧中間段なしに伝動段を介して、ディスク・ブレーキないしドラム・ブレーキの締付ストロークを形成する。このために、車輪ユニットは、個々の車輪の締付力ないし個々の車輪のブレーキ・トルクを制御する。必要なガイド値は付属のバス系統を介して与えられる。
【００１５】
好ましい実施態様においては、車輪ユニットのアクチュエータ１２ｂ，１４ｂ，１６ｂ，１８ｂはさらに、電磁操作式リリース装置（ｉ_1K、ｉ_2K、ｉ_3K、ｉ_4Kにより操作）を含み、一方、リリース装置は、駐車ブレーキ機能を行い、さらに定常ブレーキ過程においてエネルギー消費なしにブレーキ装置をその時点の位置に固定する。各車輪のアクチュエータ１２ｂ，１４ｂ，１６ｂ，１８ｂにおいて、さらにリセット装置（ｉ_1R、ｉ_2R、ｉ_3R、ｉ_4Rにより操作）が組み込まれ、リセット装置は、車輪のブレーキ解放を阻止するすべてのエラー・タイプにおいて該当する車輪を解放する。エネルギー診断ユニット２０が故障した場合においてもこのエラー・タイプを検出可能にするために、同じ車軸の隣接する車輪ユニットにより（たとえば１２ｂに対して１８ａから）リセット装置の操作が行われる。ここに記載のエネルギー回路の対角分割の構成において、１つの車軸の両方の車輪ユニットには常に異なるエネルギー源からエネルギーが供給される。これにより、任意の各状態において１つのエネルギー源が故障した場合、少なくとも当該アクチュエータの解放をリセット装置により達成させることができる。
【００１６】
エネルギー診断モジュール２０は、エネルギー供給ユニットの充電状態を測定し、かつこの情報ｃ₁、ｃ₂をペダル・ユニット１０に伝送する。
電気機械式ブレーキ装置の装置構成要素の機能および構成を以下に図２ないし図５により詳細に説明する。
【００１７】
図２はペダル・ユニット１０の原理的構成を示す。この装置構成要素の課題は、とくに常用ブレーキ作動および駐車ブレーキ作動に関するドライバのブレーキ希望の検出、および前車軸および後車軸の車輪に対するそのために必要なガイド値の形成であり、電気機械式ブレーキ装置のあらゆる装置構成要素の状態情報の検出および評価であり、その時点のブレーキ装置の全体状態の解析であり、場合によりリセット手段の導入であり、およびエラー状態のドライバへの信号出力ないしエラーメモリ内への記憶であり、点火を投入した後ないし点火を遮断中にブレーキを操作したときのブレーキ装置のあらゆる構成要素の初期化であり、走行終了後のブレーキ装置の遮断であり、およびストップ・ランプの操作である。
【００１８】
常用ブレーキ作動に対するドライバの希望の検出は、独立のセンサｂ₁、ｂ₂およびｂ₃により行われ、これらのセンサは、好ましくは、種々の形態においてブレーキ・ペダルにおけるアナログ式のドライバの希望（ブレーキ・ペダル角度および／または操作力）を検出する。センサには異なるエネルギー源Ｅ₁ないしＥ₂からエネルギーが供給され、たとえばセンサｂ₁およびｂ₂にはエネルギー源Ｅ1から、およびセンサｂ₂およびｂ₃にはエネルギー源Ｅ₂からエネルギーが供給される。駐車ブレーキ操作のドライバの希望は、センサｂ₄およびｂ₅により検出され（同様にたとえば駐車ブレーキレバーの操作角度の検出により）、これらのセンサには異なるエネルギー源からエネルギーが供給される。常用ブレーキ希望ならびに駐車ブレーキ希望を検出するためのアナログセンサは、それぞれ２進伝送器により置き換えてもよい。
【００１９】
ペダル・ユニット１０それ自体は、エラーを許容する形で、たとえば冗長なマイクロコンピュータ装置を含む実施態様により構成され、この冗長なマイクロコンピュータ装置は、さらに必要な周辺要素、メモリ要素およびウオッチドッグ要素を含むマイクロコンピュータＰ₁およびＰ₂、およびモニタ要素Ｐ₃から構成されている。マイクロコンピュータＰ₁およびＰ₂ならびにモニタ要素Ｐ₃は、内部通信チャネルＣを介して連絡し合い、内部通信チャネルＣは、たとえば直列バス系統によりまたは直列インタフェースを用いて形成されている。マイクロコンピュータＰ₁およびＰ₂内で独立のプログラムＰr1およびＰr2が実行される。コンピュータ・プログラムＰr1により、入力インタフェースＵ₁を介して、センサ信号ｂ₁ないしｂ₅が入力され、記憶され、かつ通信チャネルＣを介してマイクロコンピュータＰ₂に供給される。同様に、コンピュータ・プログラムＰr2により、入力インタフェースＵ₂を介して、センサ信号ｂ₁ないしｂ₅が入力され、記憶され、かつマイクロコンピュータＰ₁に伝送される。したがって、両方のコンピュータ内に、常用ブレーキ操作に対するドライバの希望の６個の測定値、および駐車ブレーキ操作に対してドライバの希望の４個の測定値が利用可能である。
【００２０】
マイクロコンピュータＰ₁およびＰ₂のそれぞれにおいて、常用ブレーキ作動に対する測定値から最大値を選択することにより、常用ブレーキ希望に対する代表信号値ｂ_B,repがそれぞれ決定される。これは個々のエラーがある場合にそれを考慮して行われ、すなわち他の測定値から所定の値以上離れている個々の測定値は、基準値の形成に考慮されない。マイクロコンピュータＰ₁およびＰ₂において計算された基準値には、符号ｂ_B,rep,1ないしｂ_B,rep,2が付けられる。基準値ｂ_B,rep,1が所定の限界値を超えた場合、信号ｕ_BLによりストップ・ランプの操作が行われる。
【００２１】
同様に、両方のマイクロコンピュータにおいて、駐車ブレーキ作動に対するドライバの希望の測定値から代表信号値が計算される。マイクロコンピュータＰ₁およびＰ₂内で決定された代表信号値には、ｂ_F,rep,1ないしｂ_F,rep,2が付けられる。これらの代表信号値は、乗用車の停止時（たとえば１つまたは複数の車輪速度信号の評価により決定される）においては測定センサ信号ｂ₄およびｂ₅の最大値であり、乗用車の運転中、すなわち停止していないときにおいてはこれらの両方のセンサ信号の最小値である。
【００２２】
両方のマイクロコンピュータにおいてそれぞれ記憶ペダル特性により、基準値ｂ_B,rep1およびｂ_B,rep2から常用ブレーキ作動時の車輪の希望平均締付力ないし希望平均ブレーキ・トルクに対するガイド値が計算される。このガイド値には、マイクロコンピュータＰ₁においては符号Ｆ_B,rep,1が付けられ、およびマイクロコンピュータＰ₂においては符号Ｆ_B,rep,2が付けられている。
【００２３】
同様に、マイクロコンピュータＰ₁およびＰ₂においてそれぞれ予め記憶されている特性曲線を利用して、センサ信号ｂ_F,rep,1およびｂ_F,rep,2から駐車ブレーキ作動時の車輪の平均締付力ないし平均ブレーキ・トルクに対するドライバの希望が計算される。このガイド値にはマイクロコンピュータＰ₁においては符号Ｆ_F,res,1が付けられ、マイクロコンピュータＰ₂においては符号Ｆ_F,res,2が付けられている。
【００２４】
マイクロコンピュータにおいて計算された常用ブレーキ希望および駐車ブレーキブレーキ希望に対するガイド値は、それぞれ他のマイクロコンピュータに内部通信チャネルＣを介して供給される。両方のマイクロコンピュータにおいて、値Ｆ_B,res,1が値Ｆ_B,res,2と比較され、また値Ｆ_F,res,1が値Ｆ_F,res,2と比較される。比較値がそれぞれ所定の公差限界内で一致した場合、値Ｆ_B,res,1およびＦ_B,res,2から算術平均により常用ブレーキ希望に対する合成値Ｆ_B,resが形成され、値Ｆ_F,res,1およびＦ_F,res,2の算術平均により駐車ブレーキ希望に対する合成値Ｆ_F,resが形成される。
【００２５】
比較値が一致しなかった場合、以下に記載のコンピュータモニタリングに基づいて、エラーのない信号値がモニタ要素Ｐ₃により常用ブレーキ希望ならびに駐車ブレーキ希望に対して一義的に検出される。両方のマイクロコンピュータにおいて、エラーのない信号値には値Ｆ_B,resないしＦ_F,resが割り当てられる。
【００２６】
信号Ｆ_B,resおよびＦ_F,resから、関係式Ｆ_res＝Ｍａｘｉｍｕｍ（Ｆ_B,res,Ｆ_F,res）により車輪の合成平均締付力Ｆ_resが形成される。このＦ_resは、代替態様においては、常用ブレーキないし駐車ブレーキの操作により要求される車輪の合成平均ブレーキ・トルクに対応してもよい。値Ｆ_resから、適切な配分により、前車軸の車輪に対する希望の締付力ないしブレーキ・トルクＦ_V、ないし後車軸の車輪に対する希望の締付力ないしブレーキ・トルクＦ_Hが計算される。
【００２７】
ペダル・ユニット１０は、通信装置Ｋ₁およびＫ₂を介して、締付力ないしブレーキ・トルクに対する目標値Ｆ_VおよびＦ_Hを、電気機械式ブレーキ装置の接続構成要素に伝送する。
【００２８】
種々の測定および計算により、意図しないブレーキ作動、または車輪締付力ないし車輪ブレーキ・トルクに対する誤ったガイド値を導くことがあるエラーが検出される。同様な誤作動を導くことがある誤った記憶内容もまた検出される。モニタ要素Ｐ₃は、内部バス系統Ｃを介して、マイクロコンピュータＰ₁ないしＰ₂と通信する。モニタ要素Ｐ₃は、プログラムＰr1およびＰr2内のプログラム実行のモニタリング、さらにマイクロコンピュータＰ₁およびＰ₂の計算能力のモニタリングを行う。マイクロコンピュータＰ₁またはＰ₂内のコンピュータ・エラーの場合に確実性を保証するために、このエラーの場合においてもなおプログラムＰr1およびＰr2が正常に実行しなければならず、またはプログラムが正常に実行されていないことが確実に検出されなければならない。プログラムが正常に実行されていない場合、関連のコンピュータ・チャネルが遮断され、かつ信号ｄ_P1ないしｄ_P2によりエラー信号が出力される。図示の変更態様においては、問い合わせ・回答通信により機能性のチェックが行われる。マイクロコンピュータＰ₁およびＰ₂は、モニタ要素から問い合わせを引き出し、かつこの問い合わせに対しそれぞれ所定の時間間隔内で確実性に関連するあらゆるプログラム部分を考慮して回答する。問い合わせは、このプログラム部分とくにコンピュータ機能テスト（ＲＡＭテスト、ＲＯＭテスト等）および命令テスト（加算、減算等に関して）のエラーのない実行時においてのみ正しい回答が与えられるように形成すべきである。部分プログラムから形成された部分回答は、それぞれのマイクロコンピュータにおいて１つの総合回答にまとめられる。モニタ要素において、マイクロコンピュータＰ₁およびＰ₂からそれぞれ形成された総合回答が、発生の時間間隔に関しておよび問い合わせに適合する正しい回答とのビット単位精度での一致についてモニタリングされ、そしてエラー防止動作ないし信号出力およびチャネル遮断が導かれる。モニタ要素の機能性は、マイクロコンピュータＰ₁およびＰ₂により、適切なテスト問い合わせを介して検査される。これらのテスト問い合わせに対しては、機能が完全に正しいときにのみモニタ要素により正しい回答が与えられる。
【００２９】
ペダル・ユニット１０においてさらに、内部エラー情報および接続車輪ユニットのエラー信号メッセージないし処理ユニットのエラーメッセージｄ_Vが、検出されかつエラーメモリ内に記憶される。さらにエネルギー診断ユニットの状態信号ｃ₁およびｃ₂の検出が行われる。この検出は、発進前のテスト過程の間のみならずすべての走行運転過程において行われる。すべてのエラー信号および状態信号はペダル・ユニット１０内で所定の表により評価され、この表内にそれぞれのエラー・タイプおよびそれぞれの状態に対して実行すべき動作が記憶されている。評価の結果として、走行過程においてエラー状態の危険ポテンシャルに対応して、ブレーキ装置の種々の構成要素におけるリセット動作に対するメッセージが導かれ、このメッセージは、処理ユニット２２および車輪ユニット１２，１４，１６，１８に信号ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄およびｒ_Vにより伝送される。確実性に関連するエラーの場合、ドライバに対してエラー信号ｄ_P1ないしｄ_P2により信号が出力される。発進前のテスト過程においてエラー状態が検出された場合、同様にエラー信号が出力される。確実性に関して重大なエラーの場合、ブレーキ装置の初期化が遮断され、かつ駐車ブレーキの解放が阻止される。走行中における確実性に関する重大な運転状態の場合、さらに利用可能な駆動トルクを低減させるための機関制御との係合が行われる。
【００３０】
電気機械式ブレーキ装置の他の構成要素は、点火の投入後ないしブレーキ作動の場合には点火が遮断されたときにおいても、信号ラインｚ₁ないしｚ₂を介してペダル・ユニットにより初期化される。さらにこの信号により、走行が終了したときに装置構成要素の目的とする遮断が行われる。
【００３１】
サービスマンは、サービス・インタフェースｄ_Sを介してブレーキ装置へアクセスすることができ、また全体装置に対するエラー・メモリを読み取ることができる。
【００３２】
エネルギー診断ユニット２０は、ブレーキ過程において必要な出力ないしエネルギーのための十分な容量に関してエネルギー源（バッテリ）のモニタリングを行う。このために少なくとも、法規に記載の最小ブレーキ作用を達成するために必要なエネルギーが確保されていなければならない。モニタリングは、たとえば充電電流および消費電流を測定するための適切なセンサＬ₁およびＬ₂により、また数学モデルにより行われる。このモデルは、エネルギー供給ユニットの履歴、たとえば過放電の回数のような電気機械的および物理的特性を考慮する。エネルギー診断ユニット２０は、冗長なマイクロコンピュータ装置の形で形成されていることが好ましく、この冗長なマイクロコンピュータ装置には両方のエネルギー源からエネルギーが供給され、かつその部分装置は内部バス系統を介してデータを交換することができる。
【００３３】
処理ユニット２２においてはブレーキ装置の上位機能が行われる。このために、とくに車輪の締付力ないしブレーキ・トルクに対する個々の車輪のガイド値Ｆ₁、Ｆ₂、Ｆ₃およびＦ₄の計算が行われる。この計算は、アンチロック制御の場合の全ブレーキ作動における個々の車輪の回転速度の考慮、駆動滑り制御機能の考慮、たとえばかじ取り角δ_L、横方向加速度ａ_yおよびヨー角速度Ψ′のためのその他のセンサを使用した横滑り状態を回避するための走行動特性制御の実行、ブレーキ・ライニングの均等な摩耗を形成する目的で部分ブレーキ作動における個々の車輪のブレーキ・ライニング厚さの考慮、ヒルホルダ機能の形成、前車軸および後車軸の車輪への最適ブレーキ力分配を達成するための荷重状態の考慮、改善された動特性を達成するために測定かじ取り角の関数として１つの車軸のカーブ内側車輪およびカーブ外側車輪の間の適応ブレーキ力分配の達成、車輪ユニットが故障した場合の個々のブレーキ力の補正、ブレーキ希望における通信装置Ｋ₃を介しての機関制御への係合の達成、およびブレーキ装置の確実性に対して重大なエラーの場合における機関制御への係合等の既知の原理を使用して行われる。それに追加して、処理ユニット２２はさらに、個々の車輪のガイド値Ｆ₁ないしＦ₄を計算するために制御値Ｆ_1i、Ｆ_2i、Ｆ_3iおよびＦ_4iの測定実際値を供給する。さらに、モニタ機能を支援するための走行動特性基準値の決定が車輪ユニットの範囲内で行われてもよい。詳細は車輪ユニットの機能において説明する。
【００３４】
図３に示すように、処理ユニット２２は２つのマイクロコンピュータ装置Ｒ_V1およびＲ_V2により冗長に構成され、２つのマイクロコンピュータ装置Ｒ_V1およびＲ_V2は内部通信チャネルＣ₁を介して計算データを交換する。処理ユニット２２は、両方の通信装置Ｋ₁およびＫ₂を介して、車輪ユニット１２ないし１８から個々の車輪の回転速度ｎ₁ないしｎ₄、締付力ないしブレーキ・トルクの実際値Ｆ_1iないしＦ_4iを受け取り、またペダル・ユニット１０から、前車軸車輪の締付力ないしブレーキ・トルクに対するガイド値Ｆ_V、ないし後車軸車輪の締付力ないしブレーキ・トルクに対するガイド値Ｆ_Hを受け取る。
【００３５】
ペダルユニット１０内のコンピュータチャネルが故障した場合、接続通信装置を介するデータ伝送は遮断される。処理ユニット２２は、このエラー状況においてペダル・ユニット１０の他のコンピュータ・チャネルから受け取られた個々の車軸のガイド値Ｆ_VおよびＦ_H、ならびにリセット動作のためのメッセージｒ₁ないしｒ₄を接続された車輪ユニット１２ないし１８に伝送する。さらにこのエラーの場合、車輪ユニットの診断メッセージｄ₁ないしｄ₄をペダル・ユニット１０の機能可能なコンピュータ・チャネルに伝送することができる。たとえば、ここでペダル・ユニット１０内のマイクロコンピュータＰ₂が故障したと仮定する。このエラーの場合、メッセージをペダル・ユニット１０から通信装置Ｋ1および処理ユニット２２を介して車輪モジュール１２ａないし１８ａに伝送することができる。車輪モジュール１２ａないし１８ａからの診断メッセージは逆の経路をとる。ＦＤＲ（走行動特性制御）機能のために必要な個々の車輪のガイド値を計算するために、さらに処理ユニット２２においてそのために必要な値（かじ取り角、横方向加速度および回転速度）が測定される。
【００３６】
上記の計算は両方のコンピュータ装置Ｒ_V1およびＲ_V2内で独立に行われ、かつ相互に比較される。結果が一致しない場合、処理ユニット２２が遮断され、かつエラー・メッセージｄ_Vが通信装置を介して伝送される。
【００３７】
車輪ユニット１２ないし１８において、個々の車輪の締付力ないしブレーキ・トルクの制御が行われる。このために、通信装置Ｋ₁およびＫ₂はガイド値を提供する。
【００３８】
車輪ユニットには異なる電気エネルギー源からエネルギーが供給され、すなわち車輪ユニット１２および１４にはエネルギー源Ｅ₁から、車輪ユニット１６および１８にはエネルギー源Ｅ₂から供給される。さらに、車輪ユニットとその他の装置ユニット（モジュール）との結合は異なる通信装置を介して行われる。車輪ユニット１２および１４は、通信装置Ｋ₁を介して、車輪ユニット１６および１８は通信装置Ｋ₂を介して通信する。
【００３９】
以下に図４により車輪ユニット１２を説明する。その他の車輪ユニットはそれに対応して構成されている。車輪ユニット１２は、車輪の締付力ないしブレーキ・トルクを制御し、車輪ユニット１８のアクチュエータ１８ｂが故障した場合にリセット動作を導くように働く。車輪ユニット１２は、その他の装置構成要素と通信装置Ｋ₁を介して通信する。この通信装置を介して車輪ユニットは次の変数すなわちＦ₁、Ｆ_Vおよびｒ₁を受け取る。
【００４０】
Ｆ₁：車輪の締付力またはブレーキ・トルクを制御するための個々の車輪のガイド値。この値は、ＡＢＳ（アンチロック制御）、ＡＳＲ（駆動滑り制御）またはＦＤＲ（走行動特性制御）の係合時点において、処理ユニット２２により形成される。このガイド値は、他の実施態様においてはさらに、処理ユニットによりとくに次の課題ａ），ｂ）およびｃ）のために計算されてもよい。
【００４１】
ａ）車両のすべてのブレーキ・ライニングの均等摩耗を達成するという課題、ｂ）車両の全ブレーキ・トルク希望をその時点の車軸荷重分配の関数として前車軸および後車軸の車輪に適応分配させるという課題、
ｃ）改善された走行動特性を達成するために、測定かじ取り角の関数として１つの車軸のカーブ内側車輪とカーブ外側車輪との間の適応ブレーキ力分配を達成するという課題、
Ｆ_V：前車軸車輪の締付力ないしブレーキ・トルクに対する前車軸代替ガイド値。（後車軸に付属の車輪ユニットに対しては同様に代替ガイド値Ｆ_Hが使用される。）ガイド値Ｆ_Vは、ドライバの常用ブレーキ希望および駐車ブレーキ希望から形成され、かつ前車軸の両方の車輪ユニットならびに処理ユニットに供給される。個々の車軸のガイド値は、処理ユニット内で、または処理ユニットが故障した場合でも偏差のある個々の車輪のガイド値が形成されないかぎり車輪ユニットの範囲内で、締付力ないしブレーキ・トルクの制御に使用される。
【００４２】
ｒ₁：車輪ユニット内で変更処理実行を導くための制御メッセージ。このメッセージは、ペダル・ユニットまたは処理ユニットにより、接続装置モジュールの発生エラー信号メッセージから形成される。
【００４３】
通信装置を介して発生した信号は、マイクロコンピュータ装置Ｒ_1Aのメモリ・セルＳi内に冗長に記憶される。車輪ユニットの機能モニタリングのために、変更態様においてはさらに通信系統Ｋ₁を介して発生する以下の信号が処理されてもよい。
【００４４】
ａ_R2，ａ_R3，ａ_R4： 他の車輪の減速度
ａ_V,ref： 前車軸車輪の減速度差に対する基準値
ｓ_R2，ｓ_R3，ｓ_R4： 他の車輪の滑り
Δｓ_V,ref： 前車軸車輪間の滑り差に対する基準値
ｖ_F： 車両速度の評価値
車輪ユニットの出力値として接続装置モジュールに次の信号が通信装置Ｋ₁を介して供給される。
【００４５】
ｎ₁： 関連車輪の形成回転速度信号
ｄ₁： 車輪ユニットの周期的エラー信号メッセージ
Ｆ_1i： 制御量の測定実際値
他の車輪ユニット内の機能モニタリングのために変更態様においてはさらに次の値が車輪ユニット１２から必要とされる。
【００４６】
ａ_R1： 関連車輪の減速度
ｓ_R1： 関連車輪の滑り
これらの信号は、通信装置Ｋ₁を介して他の装置モジュールに供給される。
【００４７】
車輪ユニット１２は次の要素ａ）−ｈ）を含む。
ａ）関連の周辺構成グループ、メモリ構成グループおよびウオッチドッグ構成グループを備えたマイクロコンピュータ装置Ｒ_1A
ｂ）モニタ要素Ｒ_1B
ｃ）回転運動をディスク・ブレーキまたはドラム・ブレーキのブレーキ・ライニングの移動運動に変換するための、必要な伝動段を含む電動機Ｍ_1H
ｄ）電流が流れていない状態においてはばね要素により閉じられ、かつこの状態において軸をその時点の角度位置に保持するように働く、トルク経路内で電動機とブレーキ・ライニングとの間に存在する軸と係合する電磁操作式リリース装置Ｋu1
このリリース装置の設計は、制御される各締付力を確実にブレーキディスクに加えることが可能なように行われなければならない。
【００４８】
ｅ）電磁操作式リリース装置の形で、または電動機として形成されたリセットモジュールＭ_1R
このモジュールにはエネルギー源Ｅ₂からエネルギーが供給され、かつこのモジュールは車輪ユニット１８により操作される。
【００４９】
ｆ）電動機Ｍ_1Hの操作のためのパワー・エレクトロニクスＬＥ_1H
ｇ）電磁操作式リリース装置Ｋ_u1の操作のためのパワー・エレクトロニクスＬＥ_1K
ｈ）車輪ユニット１８内に組み込まれているリセット・モジュールＭ_2Rの操作のためのパワー・エレクトロニクスＬＥ_2R
要素ｃ）、ｄ）およびｅ）は以下において車輪ユニット１２のアクチュエータ１２ｂと呼ばれる。
【００５０】
マイクロコンピュータ装置Ｒ_1Aに、関連の車輪から発生する以下の入力信号、すなわち車輪回転速度ｎ₁、車輪締付力ないし車輪ブレーキ・トルクに対する実際値Ｆ_1i、締付ストロークないし伝動段または電動機の回転角ｓ_1H、および場合によりアクチュエータのモータ電流ｉ_1Hが、周辺入力構成グループを介して供給され、かつメモリ・セルＳi内に冗長に記憶される。
【００５１】
マイクロコンピュータＲ_1A内で、まず通信チャネルを介して周期的に受け取られた値Ｆ₁ないしＦ_Vからガイド値Ｆ_1Fが選択される。その時点に測定された車輪締付力ないし車輪ブレーキ・トルクに対する実際値Ｆ_1iから、制御偏差ｘ_d1が次式
ｘ_d1（ｔ）＝Ｆ_1F（ｔ）−Ｆ_1i（ｔ） （１）
により形成される。次に、設定すべき制限値εおよびμ、時間間隔ＴεおよびＴμを用いて、
│ｘ_d1（ｔ）│≦ε ただし ０＜ｔ＜Ｔε （２）
│ｄｘ_d1（ｔ）／ｄｔ│≦μ ただし ０＜ｔ＜Ｔμ （３）
により比較を行うことができる。条件（２）および（３）が満たされている場合、アクチュエータにおいていかなる調節も行われない。これらの条件が満たされていない場合、ディジタル制御アルゴリズムにより最後に出力された（たとえば比例／微分制御装置または比例／積分／微分積分装置の）設定値を考慮して、車輪締付力ないし車輪ブレーキ・トルクの操作のために必要なその時点の設定値が計算される。この設定値は、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号ｕ_1Hの形でパワー・エレクトロニクスＬＥ_1Hに出力される。さらに電磁操作式リリース装置Ｋ_u1が、制御信号ｆ₁およびパワー・エレクトロニクスＬＥ_1Kにより操作され、これにより変更された車輪締付力を形成するためのモータの回転運動がはじめて可能となる。締付力ないし車輪ブレーキ・トルクの操作の間に条件（２）および（３）が満たされた場合、電磁操作式リリース装置Ｋ_u1の操作が終了され、それに続いて電動機Ｍ_1Hは、電流が流れない状態に切り換えられる。マイクロコンピュータ装置Ｒ_1Aのエラー機能に基づく車輪締付力の意図しない変化を回避するために、開始信号ｇ_1Hおよびモニタ要素Ｒ_1Bからの開始信号ｅ_1Hがパワー・エレクトロニクスＬＥ_1Rの操作部分に発生した場合にはじめて、電動機の操作が電流ｉ_1Hにより可能となる（ＬＥ_1H内の＆（ＡＮＤ）結合参照）。
【００５２】
リリース装置により保持される車輪締付力の意図しない低下もまた回避可能にするために、開始信号ｇ_1Hおよびモニタ要素Ｒ_1Bからの開始信号ｅ_1Hが形成されたときにはじめて、リリース装置Ｋ_u1の操作が電流ｉ_1Kにより可能となる（ＬＥ_1K内の＆（ＡＮＤ）結合参照）。電磁操作式リリース装置を制御過程内に組み込むことにより、ドライバのほぼ定常なブレーキ希望の場合、必要な締付力はまず電動機を介して形成され、続いて電気エネルギーを消費することなく電磁操作式リリース装置内のばね力のみにより締付力を保持することができる。したがって、乗用車の駐車ブレーキの操作において必要な締付力を、簡単な方法で形成し、かつエネルギーの消費なく保持することができる。車輪ブレーキを解放するためには、まずリリース装置が操作信号ｆ₁により開かれ、次に電動機Ｍ_1Hが負の電圧により操作される。この解放がアクチュエータ装置内のエラー、たとえばアクチュエータ装置内の伝動段の固着により阻止された場合、このエラーは、測定締付力ないし車輪ブレーキ・トルクで一義的に検出することができる。これは、たとえば操作および車輪回転速度、場合により回転角の比較により行われる。たとえば操作したにもかかわらず電動機の回転角変化が検出されずおよび／または操作しない場合でも、関連車輪のブレーキ滑りが存在するときに固着が検出される。それに続いて、制御は遮断され、かつ通信装置を介してエラーメッセージｄ₁が伝送される。このメッセージは、ペダル・ユニット１０において評価され、この結果、エラー解除手段が導かれる。通信装置Ｋ₂を介して伝送されるリセット・メッセージｒ₂により、図５に示す車輪ユニット１８は、アクチュエータ１２ｂ内のリセット装置Ｍ_1Rをパワー・エレクトロニクスＬＥ_1Rおよび信号ｉ_1Rにより操作するための情報を受け取る。リセット装置Ｍ_1Rはエネルギー源Ｅ₂により操作されるので、車輪ユニット１２に関連の車輪のブレーキ機能の解放は、エネルギー源Ｅ₁が故障した場合においても行うことができる。
【００５３】
車輪ユニット１２において、同様に誤ってブレーキ作動された車輪ユニット１８に関連の車輪の解放のための情報を含むリセット・メッセージｒ₁に対し応答が行われる。このメッセージ・タイプは信号ｕ_2Rを出力させ、この信号ｕ_2Rによりパワー・エレクトロニクスＬＥ_2Rが作動される。しかしながら、アクチュエータ１８ｂ内のリセット装置を操作するための制御信号ｉ_2Rは、開始信号ｇ_2Rおよびｅ_2Rが形成された場合にはじめて作動される（ＬＥ2R内の＆（ＡＮＤ）結合参照）。
【００５４】
車輪締付力ないし車輪ブレーキ・トルクの測定実際値の正確性は解析の冗長性により確保することができる。本発明によるこの冗長性の形成においては、１つまたは複数の次の手段を実行することができる。
【００５５】
車輪締付力ないし車輪ブレーキ・トルクの実際値を基準値Ｆ_r,aと比較する手段。
Ｆ_r,aの決定のためにまず位置測定値ないし回転角測定値ｓ_1Hのブレーキ開始時点からの変化が測定され、それに続いて、設計上与えられる機能により力ないしトルクの物理量に変換される。この機能は、アクチュエータの力経路内に配置された構成要素のすべての弾性を考慮する。車輪ブレーキ・トルクの制御の場合、さらにこの機能にブレーキ・ディスクの温度の関数としての摩擦モデル（たとえばディスクの加熱および冷却のモデル化）が組み込まれる。
【００５６】
車輪締付力ないし車輪ブレーキ・トルクの実際値を基準値Ｆ_r,bと比較する手段。
Ｆ_r,bの決定のために、定常ブレーキ過程の間に電動機Ｍ_1Hの電流が測定され、それに続いて、予め決定された機能により力ないしトルクの物理量に変換される。この機能は、まず電動機および伝動装置の設計データを、場合により温度モデルおよび摩擦モデルを利用して考慮する。さらにその時点の有効入力電圧ならびに定常作動点に到達する前の回転方向が考慮される。車輪ブレーキ・トルクの制御の場合、さらにこの機能に温度の関数としてのブレーキ・ディスクの摩擦モデルを組み込んでもよい。
【００５７】
他の方法は、部分ブレーキ範囲における車輪の減速度の比較観察に基づいている。個々の車輪ユニットにおける減速度の計算は、時点Ｔxにおける処理ユニットのメッセージによりスタートされる。車輪ユニット１２に関連の車輪の減速度の計算は次式
ａ_R1（Ｔx）＝Ｃ₁［ｎ（Ｔx）−ｎ（Ｔx−Ｔa）］ （４）
により行われる。ここで、Ｔaは各車輪ユニットにおいて回転速度測定が行われる周期的走査時点であり、Ｃ₁は車輪形状および走査時点により決定される定数である。
【００５８】
前車軸車輪の減速度ａ_R1（Ｔx）およびａ_R2（Ｔx）から前車軸車輪の減速度差Δａ_V（Ｔx）が形成される。
Δａ_V（Ｔx）＝ａ_R1（Ｔx）−ａ_R2（Ｔx） （５）
このために必要な値ａ_R2（Ｔx）は、車輪ユニット１８から通信装置Ｋ₁を介して供給される。締付力制御ないしブレーキ・トルク制御が正しく機能している場合、減速度差Δａ_V（Ｔx）に対し次式が成立しなければならない。
【００５９】
│Δａ_V（Ｔx）−Δａ_V,ref（Ｔx）│＜εa （６）
ここでΔａ_V,refは前車軸車輪の減速度差に対する基準値である。εaはパラメータとしてのエラー制限値を示す。基準値Δａ_V,refは、処理ユニットにおいて周期的に測定される走行動特性測定値、すなわちかじ取り角δ_L、横方向加速度ａ_yおよびヨー角速度Ψ′を使用して数学モデルにより、かつ車両速度ｖ_Fに対する評価値を考慮して計算される。条件（６）が満たされない場合、このことからいずれかの車輪の締付力センサないしブレーキ・トルク・センサにおけるエラーを推定することができる。エラー検出のために１つの車軸の両方の車輪を使用することにより、両方の車輪に作用する外乱値の影響が排除される。この方法においては、制御アルゴリズムおよび設定値出力の機能性ならびに前車軸の両方の車輪の回転速度のエラーのない測定が、他のモニタ方法により確保されることから出発している。検出されたエラーが車輪ユニット１２または車輪ユニット１８のいずれであるかの特定は、後車軸の両方の車輪減速度値ａ_R3（Ｔx）およびａ_R4（Ｔx）により（たとえば個々の値を後車輪の対応値と比較することにより）行われる。
【００６０】
他の方法は、部分ブレーキ範囲における個々の車輪の滑り値の比較観察に基づいている。個々の車輪ユニットにおける滑りの観察は、時点Ｔxにおける処理ユニットのメッセージによりスタートされる。車輪ユニット１２内で付属車輪の滑りが車輪回転速度ｎ₁および車両速度ｖ_Fの評価値を用いて次式
ｓ_R1（Ｔx）＝１−Ｃ₂ｎ₁（Ｔx）／ｖ_F（Ｔx） （７）
により計算される。定数Ｃ₂は車輪形状により決定される。車輪ユニット１８から通信装置を介して供給される車輪滑りｓ_R2（Ｔx）により、前車軸車輪の滑り差Δｓ_Vは次式
Δs_V（Ｔx）＝ｓ_R1（Ｔx）−ｓ_R2（Ｔx） （８）により計算される。締付力制御ないしブレーキ・トルク制御の機能が正しい場合、滑り差Δｓ_V（Ｔx）に対し次式
│Δｓ_V（Ｔx）−Δｓ_V,ref（Ｔx）│＜εs （９）
が成立しなければならない。ここで、Δｓ_V,refは前車軸車輪の滑り差に対する基準値である。εsはパラメータとしてのエラー制限値を示す。基準値Δｓ_V,refは、処理ユニットにおいて周期的に測定される測定値、すなわちかじ取り角δ_L、横方向加速度ａ_yおよびヨー角速度Ψ′を使用して走行動特性の数学モデルにより、ならびに個々の車輪の締付力ないし車輪ブレーキトルクに対するガイド値を考慮して計算される。
【００６１】
Δｓ_V,ref（Ｔx）＝ｆ₁｛δ_L,ａ_y,Ψ′,Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃，Ｆ₄｝ （１０）
他の実施態様においては、改善基準値Δｓ_V,refを、車輪荷重Ｆ_N1，Ｆ_N2，Ｆ_N3およびＦ_N4に対する測定値ないし評価値を使用して決定することができる。このために、拡張動特性モデルにより処理ユニット内でΔｓ_V,refが形成される。これにより、車輪荷重移動により与えられる影響が計算において考慮される。条件（９）が満たされない場合、このことからいずれかの車輪の締付力センサないしブレーキ・トルク・センサにおけるエラーを推定することができる。この場合、制御機能の機能性ならびに前車軸の両方の車輪の回転速度のエラーのない測定が、他のモニタ方法により確保されることから出発している。検出されたエラーが車輪ユニット１または車輪ユニット２のいずれであるかの特定は、後車軸車輪に対する両方の滑り値ｓ_R3（Ｔx）およびｓ_R4（Ｔx）を利用することにより（たとえば個々の値を１つの後車輪の対応値と比較することにより）行われる。
【００６２】
車輪モジュールのモニタ方法は、４つの論理レベルＬ₁、Ｌ₂、Ｌ₃、Ｌ₄、および２つのハードウェア・レベルにより構成されている。ハードウェア・レベルにおいてはマイクロコンピュータ装置Ｒ_1Aおよびモニタ要素Ｒ_1Bが作用する。
【００６３】
モニタ要素Ｒ_1Bは、マイクロコンピュータ装置Ｒ_1Aと内部バス系統を介して通信する。モニタ要素Ｒ_1Bは、このマイクロコンピュータ装置の計算能力のモニタリングおよびコンピュータ内のプログラム実行のモニタリングを行う。マイクロコンピュータ装置Ｒ_1Aとモニタ要素Ｒ_1Bとの間のデータ通信の選択されたタイプにより、これらの構成要素の相互モニタリングが可能となる。このために、論理レベルに次の課題が割り当てられている。
【００６４】
レベル１はマイクロコンピュータ装置Ｒ_1A内に形成されている。レベル１は、次の課題、すなわち電動機Ｍ_1Hの操作のための制御機能の計算、電磁操作式リリース装置Ｋ_u1の操作、リセット・モジュールＭ_2Rの操作、車輪締付力ないし車輪ブレーキ・トルクの測定実際値Ｆ_1iの正確性を図示の解析の冗長性により検査するための計算を行う。
【００６５】
レベル２は同様にマイクロコンピュータＲ_1A内に含まれている。このレベルは、レベル１内のアルゴリズムとは異なるアルゴリズムによりレベル１内で行われる計算の正確性の検査を行う。計算の実行のためにさらにメモリ・セルＳi内に冗長に記憶されている入力データが使用され、これにより誤った記憶内容によるエラーが検出される。制御機能の検査は制御装置の並列に配置された数学モデルにより行われ、この数学モデルは、冗長に記憶されている代替ガイドＦ₁ないしＦ_Vに対するデータ、および車輪締付力ないし車輪ブレーキ・トルクの実際値Ｆ_1iを用いて計算される。モデル出力値とレベル１内で実行された計算との間に著しい偏差がある場合、エラー状態が検出される。さらに、レベル２においてもまた制御過程の機能が正しいか否かが検査される。このために、外乱値を使用して設定値と制御量Ｆ_1iとの間の動的関係を示す制御過程の数学モデルが使用される。このモデルにレベル１内の制御アルゴリズムにおいて計算された設定値が供給される。モデル出力値と車輪締付力ないし車輪ブレーキ・トルクの測定実際値Ｆ_1iとの間に著しい偏差がある場合、エラー状態が検出される。電磁操作式リセット装置に対する操作信号ｆ₁ないしリセット・モジュールに対する操作信号ｕ_2Rは、同様にレベル２において正確性に関して検査され、かつ場合によりエラー状態が検出される。使用されるモデルは物理的関係から導かれる。
【００６６】
レベル１ならびにレベル２においてエラーが検出された場合、関連の開始信号ｇ_1Hないしｇ_2Rがリセットされ、かつエラー・メッセージｄ₁が通信装置Ｋ₁を介して出力される。
【００６７】
レベル３はマイクロコンピュータＲ_1A内に形成されている。コンピュータ・エラーまたはプログラム・エラーの場合に車輪ユニットの確実な機能を保証するために、エラーの場合に、レベル１および２内のプログラムが正常に実行するかまたは正常でない実行が確実に検出されなければならない。図示の変更態様において、レベル３および４の問い合わせ・回答通信によりチェックが行われる。マイクロコンピュータ装置Ｒ_1Aは、モニタ・コンピュータから問い合わせを受け取り、かつそれぞれ所定の時間間隔内で確実性に関するすべてのプログラム部分を考慮して、問い合わせに回答する。問い合わせは、コンピュータ機能テストおよび命令テストに対するプログラムのエラーのない実行が与えられたときにのみ正しく回答される。部分プログラムから形成された部分回答は、全体回答にまとめられ、かつモニタ要素内のレベル４に供給される。
【００６８】
このレベルはモニタ要素内に形成されている。ここでは、マイクロコンピュータＲ_1Aにより形成された全体回答が、発生の時間間隔に関して、問い合わせに適合する正しい回答とビット単位の精度で一致するか否かについて検査される。レベル３との問い合わせ・回答通信の実行が正常でない場合、モニタ要素Ｒ_1Bにおいて開始信号ｅ_1Hないしｅ_2Hが遮断される。
【００６９】
他の変更態様（変更態様２）においては、対角配置ないし車軸配置の２つの車輪ユニットの機能が、前記実施態様と同様に、車輪対ユニット内に組み込まれている。電気機械式ブレーキ装置のこの変更態様の構成が図６に示されている。
【００７０】
電気機械式ブレーキ装置の変更態様１および２においては、エネルギー源または通信装置Ｋ₁ないしＫ₂が故障した場合、常に２つの車輪がブレーキ作動されることはない。この欠点は変更態様３においては回避される。この変更態様の構成が図７に示され、かつその車輪ユニットが図８に示されている。この変更態様はとくに、前車輪の車輪モジュールがそれぞれ冗長な通信装置Ｋ₁およびＫ₂により他の装置モジュールと結合されていること、および前車輪の車輪モジュールに両方のエネルギー源からエネルギーが供給されること、において前記の変更態様１と異なっている。
【００７１】
記載の機能は、対応するコンピュータ内で実行される対応プログラムにより形成される。
記載の方法は、電気機械式ブレーキ装置において使用されるほかに、他の電気的ブレーキ装置、たとえば電気油圧式または電気空圧式ブレーキ装置において使用された場合においても対応する有利性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気機械式ブレーキ装置の第１の実施態様の構成図である。
【図２】図１に示されたペダル・ユニットの構成図である。
【図３】図１に示された処理ユニットの構成図である。
【図４】図１に示された車輪ユニットの構成図である。
【図５】図１に示された車輪ユニットの構成図である。
【図６】本発明の電気機械式ブレーキ装置の第２の実施態様の構成図である。
【図７】本発明の電気機械式ブレーキ装置の第３の実施態様の構成図である。
【図８】図７に示された、電気機械式ブレーキ装置の第３の実施態様の車輪ユニットの構成図である。
【符号の説明】
１０ ペダル・ユニット
１２，１４，１６，１８ 車輪ユニット
１２ａ，１４ａ，１６ａ，１８ａ 車輪モジュール
１２ｂ，１４ｂ，１６ｂ，１８ｂ 車輪ブレーキ（アクチュエータ）
２０ エネルギー診断ユニット
２２ 処理ユニット
ａ_R1，ａ_R2，ａ_R3，ａ_R4 車輪の減速度
ａ_V,ref，ａ_H,ref 前車軸車輪ないし後車軸車輪の減速度差に対する基準値
ａ_y 横方向加速度
ｂ₁，ｂ₂，ｂ₃ ドライバの希望の測定信号（たとえばブレーキペダルの角度）
ｂ₄，ｂ₅ 駐車ブレーキ希望の測定信号
ｂ_B,rep,1，ｂ_B,rep,2 常用ブレーキ希望に対する基準値
ｂ_F,rep,1，ｂ_F,rep,2 駐車ブレーキ希望に対する基準値
Ｃ，Ｃ₁ 内部通信装置
ｃ₁，ｃ₂ エネルギー源の充電状態の診断信号
ｄ 診断ユニットの操作信号
ｄ_P1，ｄ_P2 電気機械式ブレーキ装置の状態に関する状態メッセージ
ｄ_S ペダル・ユニットのサービス・インタフェース
ｄ_V 処理ユニットのエラー信号
ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄ 車輪ユニットのエラー・メッセージ
Ｅ₁，Ｅ₂ エネルギー源
ｅ_1H，ｅ_2H，ｅ_3H，ｅ_4H 車輪ユニットのパワー・エレクトロニクスに対する論理操作信号
ｅ_1R，ｅ_2R，ｅ_3R，ｅ_4R 車輪ユニットのリセット装置のパワー・エレクトロニクスに対する論理操作信号
Ｆ_B 常用ブレーキ力に対するガイド値
Ｆ_B,res 常用ブレーキ希望の検出値
Ｆ_B,res,1，Ｆ_B,res,2 常用ブレーキの全体力に対するガイド値
Ｆ_F 駐車ブレーキ力に対するガイド値
Ｆ_F,res 駐車ブレーキ希望の検出値
Ｆ_F,res,1，Ｆ_F,res,2 駐車ブレーキの全体力に対するガイド値
Ｆ_H 後車軸の車輪締付力（ないし車輪ブレーキ・トルク）に対するガイド値
Ｆ_N1，Ｆ_N2，Ｆ_N3，Ｆ_N4 車輪荷重
Ｆ_r,a，Ｆ_r,b 車輪締付力ないし車輪ブレーキ・トルクの基準値
Ｆ_res ブレーキ力希望に対するガイド値
Ｆ_V 前車軸の車輪締付力（ないし車輪ブレーキ・トルク）に対するガイド値
Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃，Ｆ₄ 車輪ブレーキ力または車輪ブレーキ・トルクに対する個々の車輪のガイド値
Ｆ_1F，Ｆ_2F，Ｆ_3F，Ｆ_4F 車輪締付力または車輪ブレーキ・トルクのための選択された個々の車輪のガイド値
Ｆ_1i，Ｆ_2i，Ｆ_3i，Ｆ_4i 車輪ブレーキ力ないしブレーキ・トルクの実際値
ｆ₁，ｆ₂，ｆ₃，ｆ₄ 車輪ユニット内の電磁クラッチの操作信号
ｇ_1H，ｇ_2H，ｇ_3H，ｇ_4H 車輪ユニット内のパワー・エレクトロニクスに対する論理操作信号
ｇ_1R，ｇ_2R，ｇ_3R，ｇ_4R 車輪ユニット内のリセット装置のパワー・エレクトロニクスに対する論理操作信号
ｉ_1K，ｉ_2K，ｉ_3K，ｉ_4K 車輪ユニット内の電磁式リリース装置に対する操作電流
ｉ_1H，ｉ_2H，ｉ_3H，ｉ_4H 車輪ユニット内の電動機に対する操作電流
ｉ_1R，ｉ_2R，ｉ_3R，ｉ_4R 車輪ユニット内のリセット装置に対する操作電流
Ｋ_u1，Ｋ_u2 リリース装置（ロック装置）
Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃ 通信装置
ＬＥ_1H，ＬＥ_2H，ＬＥ_3H，ＬＥ_4H 電動機の操作のためのパワー・エレクトロニクス
ＬＥ_1K，ＬＥ_2K，ＬＥ_3K，ＬＥ_4K 電磁操作式リリース装置の操作のためのパワー・エレクトロニクス
ＬＥ_1R，ＬＥ_2R，ＬＥ_3R，ＬＥ_4R リセット装置の操作のためのパワー・エレクトロニクス
Ｌ₁，Ｌ₂ エネルギー供給装置の充電状態の決定センサ装置
Ｍ_1H，Ｍ_2H 電動機
Ｍ_1R，Ｍ_2R リセット装置（リセット・モジュール）
ｎ₁，ｎ₂，ｎ₃，ｎ₄ 車輪回転速度の測定値
Ｐ₁，Ｐ₂ ペダル・ユニット内のマイクロコンピュータ
Ｐ₃ ペダル・ユニット内のモニタ要素
Ｐr1，Ｐr2 プログラム
ｒ₁，ｒ₂，ｒ₃，ｒ₄ 車輪ユニット内で変更処理実行を導くための制御信号
ｒ_V 処理ユニット内に変更処理実行を導くための制御信号
Ｒ_V1，Ｒ_V2 処理ユニット内のマイクロコンピュータ装置
Ｒ_1A 車輪ユニット内のマイクロコンピュータ装置
Ｒ_1B 車輪ユニット内のモニタ要素
ｓ_1H，ｓ_2H，ｓ_3H，ｓ_4H ブレーキ・ディスクまたはブレーキ・ドラムの締付ストロークないし電動機または伝動段の回転角
ｓ_R1，ｓ_R2，ｓ_R3，ｓ_R4 車輪の滑り
Ｓ₁・・・Ｓn 車輪モジュール内のメモリ・セル
Ｔa 周期的走査時点
Ｔx 時点
Ｔε，Ｔη 時間間隔
Ｕ₁，Ｕ₂ ペダル・ユニットの入力インタフェース
ｕ_BL ストップ・ランプの操作信号
ｕ_1H，ｕ_2H，ｕ_3H，ｕ_4H 車輪ユニット内の電動機のパワー・エレクトロニクスに対する操作信号
ｕ_1R，ｕ_2R，ｕ_3R，ｕ_4R 車輪ユニット内のリセット装置のパワー・エレクトロニクスに対する操作信号
ｖ_F 車両速度の評価値
ｘ_d1，ｘ_d2，ｘ_d3，ｘ_d4 車輪ユニット内の制御偏差
ｚ₁，ｚ₂ ブレーキ装置構成要素の初期化および遮断信号
δ_L かじ取り角
ε，εa，εs，μ 制限値
Ψ′ ヨー角速度
Δａ_V,ref 前車軸車輪の減速度差に対する基準値
Δａ_V 前車軸車輪の減速度差
Δｓ_V 前車軸車輪に対する滑り差
Δｓ_V,ref，Δｓ_H,ref 前車軸車輪ないし後車軸車輪の滑り差に対する基準値

Claims (12)

1. ドライバにより操作可能な少なくとも１つのブレーキ操作要素から操作信号を受け取り、かつ該操作信号に基づいて車輪ブレーキの制御のための設定値を決定する第１のユニット（１０）と、
   自動車の車輪ブレーキに付属されかつ前記設定値を車輪ブレーキのための制御信号に変換する第２のユニット（１２，１４，１６，１８）と、
   個々の車輪の設定値を決定する処理ユニット（２２）と、
   これらのユニットを結合する少なくとも２つの通信装置（Ｋ1，Ｋ2）と、
   を備え、前記第２のユニットの少なくとも１つ（１２，１８）が前車輪ブレーキに付属され、前記第２のユニットの少なくとも１つ（１４，１６）が後車輪ブレーキに付属され、前記前車輪ブレーキに付属の少なくとも１つの前記第２のユニット（１２，１８）が前記２つの通信装置（Ｋ1，Ｋ2）を介して冗長に前記第１のユニット（１０）および前記処理ユニット（２２）と結合されている自動車用電気式ブレーキ装置において、
   発進前のテスト過程のみならず走行の間にも、前記第２のユニット（１２，１４，１６，１８）および前記処理ユニット（２２）のエラーが検出されること、
   前記エラーが評価されて、検出されたエラーの危険ポテンシャルに依存して、前記ブレーキ装置の種々の構成要素における対応のリセット動作が導かれること、
   安全性において重大なエラーの場合に、前記ブレーキ装置の初期化が遮断され、駐車ブレーキの開放が阻止されること、
   走行中の安全性において重大なエラーの場合に、駆動トルクを低減するための機関制御が行われること、
   を特徴とする自動車用電気式ブレーキ装置。
2. 前記前車輪ブレーキに付属の少なくとも１つの前記第２のユニット（１２，１８）が前記２つの通信装置（Ｋ１，Ｋ２）を介して冗長に前記第１のユニット（１０）および前記処理ユニット（２２）と結合され、前記後車輪ブレーキに付属の少なくとも１つの前記第２のユニット（１４，１６）が１つの通信装置（Ｋ１，Ｋ２）のみを介して他のユニット（１２，１４，１８，２２）と結合されていること、
   を特徴とする請求項１のブレーキ装置。
3. 前記ユニットのために少なくとも２つのエネルギー供給ユニット（Ｅ１，Ｅ２）が設けられ、この場合、少なくとも前車輪ブレーキに付属の前記第２のユニット（１２，１８）が両方のエネルギー供給ユニット（Ｅ１，Ｅ２）と結合されていることを特徴とする請求項１または２のブレーキ装置。
4. 前記エネルギー供給ユニットをモニタリングするエネルギー診断ユニット（２０）を備え、該エネルギー診断ユニットのエラー状態が検出されて、リセット動作が導かれることを特徴とする請求項３のブレーキ装置。
5. 前記車輪ブレーキに付属の前記第２のユニット（１２，１４，１６，１８）がマイクロコンピュータ装置（Ｒ１Ａ）およびモニタ要素（Ｒ２Ｂ）を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかのブレーキ装置。
6. 前記マイクロコンピュータ装置（Ｒ１Ａ）が第１の論理レベル（Ｌ１）を含み、該第１の論理レベル（Ｌ１）内で少なくとも前記車輪ブレーキのための制御機能が計算されることを特徴とする請求項５のブレーキ装置。
7. 前記マイクロコンピュータ装置（Ｒ１Ａ）が第２の論理レベル（Ｌ２）を含み、該第２の論理レベル（Ｌ２）内で少なくとも前記第１の論理レベル内での機能計算の正確性のモニタリングが行われることを特徴とする請求項６のブレーキ装置。
8. 前記マイクロコンピュータ装置（Ｒ１Ａ）が第３の論理レベル（Ｌ３）を含み、該第３の論理レベル（Ｌ３）内でモニタモジュール（Ｒ１Ｂ）による問い合わせ回答通信に基づいて前記第１の論理レベルおよび前記第２の論理レベルのプログラムの少なくとも１つの実行チェックが行われることを特徴とする請求項６または７のブレーキ装置。
9. 前記モニタモジュール（Ｒ１Ｂ）が第４の論理レベル（Ｌ４）を形成し、該第４の論理レベル（Ｌ４）内で前記第３の論理レベルの実行チェック結果の正確性が検査されかつ実行チェックの基礎となる問い合わせが決定されることを特徴とする請求項８のブレーキ装置。
10. 前記車輪ブレーキに付属の前記第２のユニット（１２，１４，１６，１８）が解析の冗長性に基づいて車輪締付力および／またはブレーキトルクに対する測定値の正確性を検査することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかのブレーキ装置。
11. 前記検査が、前記測定値と、ブレーキの範囲内の回転角度値からまたはブレーキ設定装置の電動機内を流れる電流から導かれた基準値との比較に基づいて行われることを特徴とする請求項１０のブレーキ装置。
12. 前記検査が、部分ブレーキ範囲における車輪の減速度または滑りの比較観察に基づいて行われ、２つの車輪の対応の値の差が対応の基準値と比較されることを特徴とする請求項１０または１１のブレーキ装置。

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