JP2000506818A - 回転数信号の変更及び／又は評価のためのシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は回転数信号の唯一の修正によって多数の付加情報を伝送することに関する。本発明には、ホイール近傍領域の回転数信号の変更（回転数センサにおける修正）の他にも、ホイール遠隔領域での、変更された回転数信号の特異的な評価（制御装置）も含まれる。その他にも本発明には特異的な回転数センサと制御装置の組み合わせも含まれている。

Description

【発明の詳細な説明】 回転数信号の変更及び/又は評価のためのシステム 従来の技術 本発明は請求項１の上位概念による、自動車における少なくとも１つの車輪の 回転数を表す信号の変更ないし評価から出発している。車両の制動力や駆動力、 及び/又は走行ダイナミック特性の閉ループ制御ないし開ループ制御に対しては 車輪の回転数を測定することが公知である。これに対しては従来技術では様々な 手法（例えばホール効果形センサ、磁気抵抗形センサなどを用いた手法）が実施 されてきた。またさらに車両ブレーキのブレーキライニングの摩耗限界を求める ために、例えばブレーキライニングの所定の深さにコンタクトピンを挿入し、ブ レーキライニングがこの深さまで摩耗した場合にはブレーキ操作の際にこのピン との接触が生じて信号がトリガされるように構成することが公知である。 これらは例えば公知文献“Integrierte Hall-Effekt-Sensoren zur Positions -und Drehzahlerkennung,Elektronik industrie 7-1995,29〜31頁”“ aktive blockier-Antriebsschlupf-,Motor-und Getriebesteuerungs bzw.-regelungssys teme”に記載されている。 そのようなセンサは２線形配線において２つの電流レベルで供給され、これらは 相応の制御装置において測定抵抗により２つの電圧レベルに変換される。 前述したようなホール効果形センサの他にも磁気抵抗形の回転数検出用センサ が、例えば公知文献“Neue Kraftfahrzeug auf magnetoresisitiver Basis,VDI-Berichte Nr.509,1984”か ら公知である。 ドイツ連邦共和国特許第26 06 012(US 4 076 330)号明細書からは、ブレーキ ライニングの摩耗検出とホイール回転数の検出のための共通した固有の装置が公 知である。これに対しては検出されたブレーキライニング摩耗度と、誘導形セン サによって検出されたホイール回転数が共通の信号線路を介して評価ユニットに 供給される。このことは次のようにして達成される。すなわち、ホイール回転数 センサが、検出されたブレーキライニング摩耗度に対するリアクションの中で完 全に又は部分的に短絡されることによって達成される。 他のシステム、例えばドイツ連邦共和国特許第4322 440号明細書に記載されて いるシステムでは、１つの車輪ないしはホイールブレーキにおけるブレーキライ ニング摩耗度と回転数の検出のためにはホイールユニットと評価ユニットの間で 少なくとも２つの信号線路が必要とされる。 前述の回転数検出の場合には、回転する歯車リムと本来のセンサ素子の間の空 隙が、回転数信号の品質に対する著しい影響を有していることも公知である。こ れに対しては例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第32 01 811号明細書が参照 される。 前述の情報（例えばブレーキライニング摩耗度、空隙/信号品質等）は、一般 的には車輪近傍で検出され、車輪から離れている領域（以下車輪遠隔領域と称す る）に配置された制御ユニットにおいて評価される。このためこれらの情報は制 御ユニットに伝送されなければならない。 まだ未公開のドイツ連邦共和国特許出願196 18 867.9明細書からは、付加情報 （過度なブレーキライニングの摩耗、過度に大きな空隙/障害的な信号品質など ）の伝送に対して回転数信号が所定の種々の形式で変更されることが公知である 。その際この変更の形式は、伝送すべき付加情報に依存して様々である。この回 転数信号の種々の変更を実現するに当たっては相応のコストが前提とされる。 本発明の課題は、回転数信号とさらなる情報の、非常に簡単で確実な伝送を実 現することである。 この課題は請求項１の特徴部分に記載の本発明によって解決される。 発明の利点 本発明は、回転数信号の唯一の修正によって多数の 付加情報を伝送することに関している。本発明には、ホイール近傍領域の回転数 信号の変更（回転数センサにおける修正）の他にも、ホイール遠隔領域での、変 更された回転数信号の特異的な評価（制御装置）も含まれる。その他にも本発明 には特異的な回転数センサと制御装置の組み合わせも含まれる。 車輪の回転運動を表す信号の変更の際には、本発明は、回転運動を表す第１の 信号の形成のための第１の手段と、少なくとも２つのさらなる信号の形成のため の第２の手段から出発する。この場合さらなる信号の各々は、それぞれ付加情報 として少なくとも２つの異なる装置の種々の作動状態を表している。そのような 装置とは例えば第１の手段（回転数センサ）自体か又は車輪に設けられているホ イールブレーキのブレーキライニングであってもよい。さらに第３の手段が設け られており、この第３の手段を用いて第１の信号が、さらなる信号に依存して所 定の形式で変更可能である。 この本発明による変化実施例の核心は、第３の手段が次のように構成されてい ることである。すなわち変更が唯一の形式で設定され、さらにこの変更がさらな る信号の少なくとも１つに依存して行われるように第３の手段が構成されている ことである。 本発明による回転数信号の変更は、次のような利点を有している。すなわち簡 単かつ確実な形式で回転数 センサの出力線路を介して様々な付加情報（例えば冒頭に述べたような空隙/信 号品質及び/又はブレーキライニング摩耗度など）が伝送可能となることである 。これにより例えば前述した付加情報の最終的な伝送のための第２の信号線路が 省略される。特に本発明はまだ未公開のドイツ連邦共和国特許出願196 18 867.9 明細書に記載のものに比べて次のような利点を有している。すなわち回転数信号 の唯一の可能な変更のみで少なくとも２つの異なる付加情報（例えば過度のブレ ーキライニング摩耗度、障害的な信号品質/過度に大きな空隙など）が伝送可能 となる利点を有している。これに対して前記特許出願196 18 867.9では唯１つの 付加情報のみが回転数信号に重畳されるか又はこの付加情報が複数の場合には回 転数信号に符号化されて重畳される。これは相応の回路コスト及び/又はプログ ラミングコストの上昇を意味する。それに対して本発明では、回転数信号の唯一 の修正によって少なくとも２つの付加情報が同時に伝送される。唯一つの回転数 修正のみが可能であることを前提とするならば、本発明によれば、多数の付加情 報のうちの１つに対する選択的決定の代わりに、全ての付加情報が回転数信号の 可能な修正に結び付き、それと共に送出に至る。この場合回転数センサと前述し た付加情報の検出部は、１つのコンパクトなユニットを形成する。 車輪の回転運動を表す信号の評価のもとでは本発明 は次のようなことを前提としている。すなわち車輪がホイルブレーキを有し、信 号が付加情報（例えばホイールブレーキのブレーキライニングの摩耗又は信号の 品質）の伝送のために所定の形式で変更されることを前提としている。 本発明の主要な変化実施例によれば、ホイールブレーキの操作を表す少なくと も１つの信号の形成のための形成手段が設けられている。さらに評価手段を有し ており、該評価手段によって信号もしくは変更された信号が、少なくとも１つの 形成されたブレーキ操作を表す信号に結合される。この結合に依存して、付加情 報を表す少なくとも２つの信号が形成される。 本発明による回転数信号の評価ないしは変更された回転数信号の評価は、簡単 かつ確実な形式で回転数センサの出力線路を介して、付加情報、例えば冒頭に述 べたような空隙/信号品質及び/又はブレーキライニング摩耗度などが伝送可能と なる利点を有している。本発明による回転数信号の評価は、一般的に制御装置内 の既存の信号に基づく。この場合ブレーキ操作に関する情報として、ブレーキラ ンプスイッチの信号及び／又は制動圧を表す信号に基づかれる。 最終的に本発明は、回転運動を表す信号の変更及び評価のためのシステムに基 づく総合システムに関する。この場合は回転運動を表す第１の信号の形成のため の第１の手段と、少なくとも２つのさらなる信号の形 成のための第２の手段から出発している。その際付加情報としてのさらなる信号 の各々は、少なくとも２つの異なる装置の様々な作動状態を表している。そのよ うな装置は、回転数センサ自体か又はブレーキライニングであってもよい。さら に第３の手段が設けられており、該第３の手段を用いて第１の信号がさらなる信 号に依存して所定の形式で変更可能である。第４の手段を用いることにより、第 １の信号又は変更された第１の信号が評価される。その際この評価に依存して少 なくとも１つの信号が形成される。この信号は少なくとも２つの異なる装置の種 々の作動状態を表している。 この本発明による変化実施例の中心は、ブレーキ操作を表す少なくとも１つの 信号の形成のための第５の手段が設けられ、第３の手段が変更を唯一の形式で設 定できるように構成されていることである。この変更は少なくとも１つのさらな る信号に依存して行われる。第４の手段は次のように構成されている。すなわち 第１の信号又は変更された第１の信号が、少なくとも形成された、ブレーキ操作 を表す信号に結合されるように構成されている。この結合に依存して少なくとも ２つの付加情報を表す信号が形成される。 この総合システムはもちろん前述した個々のシステムの利点にも結び付く。 本発明による考察のさらなる利点は、自動車製造工 程の最後（最終ライン）において、回転数センサの正確な組み付けの検査が比較 的簡単に実施できることである。なぜならこの時点の最終ラインでは、ブレーキ ライニングが新しいので、本発明による回転数信号の変更は、回転数センサの組 み付け自体に問題があった場合にしか生じ得ない。 本発明の有利な構成例においては、第１の手段が次のように構成されている。 すなわち第１の信号が少なくとも２つの第１の電流値及び/又は少なくとも２つ の第１の電圧値をとるように構成されている。さらに第３の手段は次のように構 成されている。すなわち第１の信号の変更のために唯一の所定の形式で第１の電 流値の少なくとも１つ及び/又は第１の電圧値の少なくとも１つが、少なくとも １つの所定の時間、第２の信号に依存して第２の電流値及び/又は第２の電圧値 に変更され得るように構成されている。この変化例は特に次のことに基づいてい る。すなわち第１の手段がそれ自体公知のアクティブ回転数センサとして構成さ れていることに基づいている。 さらに形成手段又は第５の手段は、車両速度を表す少なくとも１つの信号の形 成のために構成されている。 さらに有利には、評価手段又は第４の手段での結合が次のように構成される。 すなわちホイルブレーキの操作を表す信号と、車輪の回転運動を表す信号の所定 の変更との時間的相関付けから、付加情報を表す信号が形成されるように構成さ れる。 第２の手段は有利には、少なくとも１つのホイールブレーキのブレーキライニ ングの摩耗を表す信号の形成のために及び/又は第１の信号（回転数信号）と関 連する信号の振幅を表す信号の形成のために構成されている。 特に有利には、第１と第２と第３の手段が車輪近傍に配設され、及び/又は第 ４と第５の手段又は評価手段が車輪から離されて配設される。 さらなる別の有利な実施例は従属請求項に記載される。 図面 図１は従来技術から公知である構成の概略的なブロック回路図である。図２は 、アクティブ回転数センサとブレーキライニング摩耗検出部の簡単な組み合わせ を示した図である。図３のａとｂは、本発明による回転数信号変更の２つの変化 実施例の回路装置に基づいた詳細図であり、図３のｃは評価回路のブロック回路 図である。図４及び図５はそれに対応する信号の経過を示した図である。図６は 、超過した空隙の検出部を示した図である。図７は、それに対応した信号経過を 表した図である。図８は、図３のｃを特徴付けるブロックの機能を示した図であ る。 実施例 次に本発明を図面と以下に記載する実施形態に基づいて詳細に説明する。 図１にはブロック回路図で、自動車におけるブレーキライニングの摩耗とホイ ール回転数の検出のためのシステムが示されている。 この場合符号１１ａ,１１ｂ,１１ｃ,１１ｄで自動車のホイールユニットが示 されている。このホイールユニットには特にその回転速度（ホイール回転数）が 測定されるべき車輪が所属しており、さらに各ホイールユニット毎にブレーキシ ステム（摩擦ブレーキ）が配設されている。符号１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｄ ，１０２ｃは、各ホイールに対応付けされた回転数センサとブレーキなイニング 摩耗センサを示している。これらは、本発明に関する範囲で図２ないし図３に基 づいて詳細に説明する。本発明に係わるこれらのセンサの構造に対しては、冒頭 に述べたような従来技術が参照される。 これらの回転数センサ及びブレーキライニング摩耗センサ１０２ａ〜１０２ｄ の出力信号は制御装置１０３に送出される。この場合符号１０５ａ〜１０５ｄで 伝送線路が示されている。制御装置１０３には、伝送線路１０５ａから１０５ｄ を介して伝送された情報が、全てのホイールユニットに対して集中的に評価され る。ブレーキライニングの状態は、評価結果として制御装置１０３から線路１８ ａ〜１８ｄを介して表示器 １１０に供給される。これに対しては一般的に、ドライバが１つ又は複数のブレ ーキライニングの所定の摩耗度の際に相応の情報を受け取るように構成される。 わかりやすくするために、図面では符号１４ａ〜１４ｄで個々のホイールユニ ット１１ａ〜１１ｄのブレーキシステムが概略的に示されている。これらは制御 装置１０３によって制御される。 図２及び図３ａ，ｂには唯一つのホイールユニットにおける種々の実施形態が 範例的に示されている。 図２には、アクティブ回転数センサとブレーキライニング摩耗検出部との簡単 な組み合わせ実施例が示されている。既に冒頭で述べたように、アクティブ回転 数センサ１０２として公知のホール回転数センサか又は公知の磁気抵抗形回転数 センサが設けられてもよい。これに対して図２では、センサ素子１０２１がイン クリメンタルロータ１０１を磁気的に走査する。走査されたインクリメンタルロ ータ１０１に依存して、センサ素子１０２１により２つの電流レベルｉ₁とｉ₂が 生じる。これは図２において２つの電流源１０２２と１０２３の投入ないし遮断 によって表されている。 回転数センサ１０２は、制御装置１０３と線路１０５ないしはプラグコネクタ １０２１ａ,１０２１ｂと、１０３１ａ，１０３１ｂを介して接続されている。 入力増幅器１０３６は入力抵抗Ｒを用いて回転数センサ１０２の電流レベルに相 応する電圧値を検出する。 Ｕ_Low＝Ｒ＊ｉ₁ Ｕ_High＝Ｒ＊（ｉ₁＋ｉ₂） 実質的に一定のホイール回転数のもとでの典型的な経過は、図４下方の信号経 過３０１に示されている。この信号の周波数の評価によって所望のホイール回転 数が得られる。 図２の下側には、公知のホイールブレーキにおけるブレーキライニング摩耗検 出部１０４が概略的に示されている。既に冒頭で述べたように従来技術から公知 のブレーキライニング摩耗センサは、車両ブレーキのブレーキライニングの摩耗 度を求める。例えばこれはブレーキライニングの所定の深さにコンタクトピンを 埋め込み、ブレーキ操作の際に（ブレーキライニングがブレーキディスクに圧接 される）、埋め込み深さだけのブレーキライニングの摩耗が生じている場合にピ ンとのコンタクトがトリガされる。このコンタクトは図２ではスイッチ１０４１ で示されている。このスイッチ１０４１は、通常の場合（すなわち指示すべき重 要なブレーキライニング摩耗がまだ生じていない場合）には開かれている。この 場合は電圧Ｕ＋はアースされない。ブレーキライニングが所定の摩耗度に達して いる場合には、スイッチ１０４１が閉じられ、このことはアースにより接続線路 １０６ないしプラグコネクタ１０２１，１０３１を介して評価回路１０３７にお いて検出される。 図２に示されている実施形態から明らかなように、ホイール回転数情報と、ブ レーキライニングの状態に関する情報の伝送のためにはそれぞれ別個の信号線路 １０５と１０６が必要である。 次に図３ａとｂに基づいて本発明によるシステムを説明する。この場合図２に 示されている回転数センサ１０２には、付加的な電流源ｉ₃が追加されている。 この電流源ｉ₃は図２に示されている回転数センサに対して平行に設けられてい る。 図３ａではトランジスタ５０３２が導通状態に切り換えられた場合には、付加 的な電流源ｉ₃が、トランジスタ１０２９によって、回転数センサと評価ユニッ トの間の電流回路中で導通接続される。 トランジスタ１０２９は、諭理ＯＲゲート１０２８によって制御される。この ＯＲゲート１０２８には信号ＳないしＢＢＶ（これは図２で説明したスイッチ１ ０４１から供給される）と、信号ＬＳ（これはブロック５１０２から供給される ）が印加される。既に前述したようにスイッチ１０４１は、ブレーキが操作され た際にブレーキライニングの所定の摩耗が識別された場合にはその切換状態を変 更する。信号ＬＳの形成並びにセンサ素子５０３０とコンパレータ５０３１の機 能は、以下で図６と図７に基づいて説明する。 図６にはセンサ素子５０３０の実施例と、既述した車輪の歯車リム（この回転 速度が検出される）とホー ルないし磁気抵抗形センサとの間の過度な間隔の広がりを検出する検出部の実施 例が示されている。センサ素子５０３０は図３ａとｂに同じ参照番号で示されて いるセンサ素子と同等のものである。このセンサ素子５０３０は、複数の抵抗の 典型的な環状形の配置構成からなる公知のホイートストンブリッジである。この 図には示されていない歯車リム（図３ａ／１０１）の個々のセグメントの通過に よってこのホイートストンブリッジ内でブリッジ電圧Ｕ_Bが生成される。このブ リッジ電圧はコンパレータ５０３１と５１０１に供給される。コンパレータＫ１ は、図３ａとｂに同じ参照番号で示されたコンパレータに相応し、ホイール回転 数の評価に用いられる。コンパレータＫ２５１０１ではブリッジ電圧のさらなる 評価が次のように行われる。すなわちこのブリッジ電圧と比較的高い閾値Ｕ_Hが 比較される。２つの閾値比較のバックグランドについては以下で図７に基づいて 説明する。 図７には、ブリッジ電圧の時間軸に亘った典型的な信号経過が示されている。 歯車リム（図３ａ／１０１）の個々のセグメントの通過速度に応じてブリッジ電 圧は周期的に増減する。歯車リムとホイートストンブリッジの間の空隙の間隔が 一定に保たれている場合には、ブリッジ電圧も一定の振幅を有する。しかしなが らこの間隔が過度に大きい場合には、ブリッジ電圧の振幅も減少する。この場合 が図７に示されている。 コンパレータ５０３１での第１の閾値比較では、ブリッジ電圧信号が比較的に 少ない閾値、例えば４０ｍＶと比較される。コンパレータ５０３１の出力側から は、図７下方の信号経過Ｋ１に示された制御信号が電流源ｉ₁,ｉ₂に対して供給 される（図５参照）。この信号Ｋ１は、（拡大する空隙のもとでも）ホイール回 転数を表している。コンパレータ５１０１は、ブリッジ電圧信号の振幅を次のよ うにして検査している。すなわちこのコンパレータ内で比較的高い閾値、例えば ６０ｍＶを設定することによって検査している。歯車リムとホイートストンブリ ッジの間の間隔（空隙）が十分に少ない時にはこのブリッジ電圧信号の振幅はコ ンパレータ５１０１の閾値よりも上方にある。このコンパレータ５１０１の出力 信号は、図７の下方の信号経過Ｋ２に示されているように、正常な場合には信号 Ｋ１に対して時間的な遅れを伴っている。しかしながらコンパレータ信号Ｋ２が 現れない場合にはブリッジ電圧信号の振幅も低減し、これは過度な空隙に結び付 けられる。 信号Ｋ２の消滅はユニット５１０２内でも検出され、この場合は信号Ｋ２の消 滅が信号Ｌ２の発生を引き起こす。このユニット５１０２は、図３ａとｂにおい ても同じ参照番号で示されている。 この空隙識別と合わせて言えることは、アクティブセンサ、例えばホールセン サ又は磁気抵抗センサを用 いて、車輪の回転数信号が検出されることである。これらのセンサはホイートス トンブリッジを含んでおり、これらは磁界の変化によって不平衡になる。この不 平衡から回転数に対する信号が得られる。この不平衡の量は、２つのハーフブリ ッジ間の磁界の差の大きさに対して固定的な比率関係にある。この磁界の差は、 とりわけセンサとポールホイールとの間の間隔に依存している。ブリッジ不平衡 の量を評価すれば、センサとポールホイールとの間の空隙と、回転数信号の信号 品質を推定することができる。この評価は、コンパレータ５１０１によって行う ことができる。このコンパレータは、通常の有効信号コンパレータ５０３１のも の（Ｕ_H＝４０ｍＶ）よりも大きなヒステリシスを有している（Ｕ_H＝６０ｍＶ） 。空隙が小さくなった場合には、２つのコンパレータが切換わるが、空隙が過度 に大きくなった場合には有効信号コンパレータ５０３１のみが切換わる。このよ うにしてホイール回転数情報を同時に失うことのない、過度に大きな空隙に対す る早期警報システムが得られる。この情報は例えば自動車製造工場の最終ライン 、修理工場、あるいは走行中等における監視情報として用いることができる。 図３ａからも明らかなように、トランジスタ５０３２は図６及び図７に示され ているコンパレータ５０３１に依存して制御される。トランジスタ１０２９が遮 断された場合には、センサユニット１０２’の出力側 １０５’には電流レベルｉ₁（ローレベル）と、ｉ₁＋ｉ₂（ハイレベル）が印加 される。それらの周波数は車輪の回転数を指示する。 電流源ｉ₃は、信号ＬＳ（図６/ユニット５１０２）が指示に必要な空隙を表す か又は信号ＢＢＶが指示に必要なブレーキライニング摩耗を表す場合には、トラ ンジスタ１０２９の制御によって電流レベル[ｉ₁＋ｉ₂]に重畳される。その際論 理ＯＲ結合は、論理ＯＲゲート１０２８において行われる。トランジスタ１０２ ９が導通状態に切換られた場合には、出力側１０５’の回転数信号のハイレベル もレベル[ｉ₁＋ｉ₂＋ｉ₃]まで高められる。この出力側１０５’は、制御装置な いし評価ユニット１０３’の入力側１０３１ｂに接続されている。 トランジスタ１０２９の切換状態に応じて、かつ信号ＢＢＶ又は信号ＬＳに依 存して、入力増幅器１０３６’は入力抵抗Ｒを用いて前述の電流レベルに相応す る以下の電圧値、 Ｕ_Low＝Ｒ＊ｉ₁ Ｕ_High＝Ｒ＊（ｉ₁＋ｉ₂） 又は Ｕ_High’＝Ｒ＊（ｉ₁＋ｉ₂＋ｉ₃） を、指示に必要なブレーキの摩耗ないしは指示に必要な空隙が識別された（Ｕ_{Hi gh} ’）か又は識別されない（Ｕ_High）かに応じて検出する。 既に前述した、付加的な電流源の遮断状態での典型的な経過３０１の他にも前 記図４の信号経過では電流源ｉ₃の投入状態での信号経過３０２が示されている 。この上方の信号レベル（High’レベル）は、下方の信号経過３０１（Highレベ ル）に比べてオフセット分（Ｒ＊ｉ₃）だけずれている。 図３ｃのブロック１０３４における、信号経過３０１又は３０２で示されるこ れらの信号の周波数の評価によって、所望のホイール回転数Ｎが得られる。この 回転数Ｎは、本来のブレーキ、駆動部又はその他の閉ループ制御/開ループ制御 部１０３５に供給される。ブレーキ又は駆動部閉ループ/開ループ制御部の場合 では、検出された回転数に依存してホイールブレーキ１１ａ〜１１ｄが制御され る（信号１４ａ〜１４ｄ）。その際周波数評価部１０３４は次のように構成され る。すなわち信号経過３０１と３０２の周波数が前述のスイッチ１０４１の切換 位置によって作用するオフセットに依存せずに求められるように構成される。こ のようにして回転数検出はあらゆる場合に、すなわち過度なブレーキ摩耗の識別 又は過度な空隙の識別に依存することなく保証される。このことはシステムの有 用性にとって重要である。 ホイール回転数に関する前述の評価部１０３４の他に、信号３０１ないし３０ ２は閾値比較回路１０３２にも供給される。この閾値比較回路１０３２によって 、スイッチ１０２９に拠るオフセット（Ｒ＊ｉ₃）がハイレベルにあるのかどう かが識別される。その際ユニット１０３２の閾値は、レベル[Ｒ＊(ｉ₁＋ｉ₂)]と [Ｒ＊(ｉ₁＋ｉ₂＋ｉ₃)]の間にある。 閾値比較部１０３２の出力側には信号Ｍ_on/offが現れ、これはさらに、指示に 必要なブレーキライニングの摩耗及び/又は指示に必要な空隙が存在するか(信号 値Ｍ_on)否か(信号値Ｍ_off)についての情報を提供する。信号値Ｍ_on又はＭ_offを 備えた信号Ｍは、ブロック１０３３に供給される。その機能については図８に基 づいて以下に詳細に説明する。さらにブロック１０３３にはブレーキライトスイ ッチ１０３７の出力信号ＢＬＳと車両長手軸方向の速度を表す信号Ｖ（ブロック １０３６）が供給される。 ブロック１０３７はこの場合１つのスイッチを表しており、このスイッチは、 公知の手法で、ブレーキの操作を次のように信号化する。すなわちこのスイッチ がドライバによって操作可能なブレーキペダルに接続されている。そのようなス イッチ（ブレーキライトスイッチ）は、一般に車両のブレーキランプの操作に対 して設けられる。この信号ＢＬＳは、ブロック１０３７においてもちろん選択的 又は補足的にブレーキライトスイッチに対し目下の制動圧に依存して形成され得 る。目下の制動圧を表す信号は、多くのブレーキシステム（アンチロックシステ ム、駆動スリップ制御シス テム、走行ダイナミック特性システム）のもとで相応の制御装置にて公知のよう に形成されて存在する。 車両長手方向の速度を表す信号Ｖは、公知の方法で１つ又は複数の車輪のホイ ール回転運動から形成され、一般的に多くのブレーキシステム（アンチロックシ ステム、駆動スリップ制御システム、走行ダイナミック特性制御システム）にお けるいわゆる基準速度として存在する（ブレーキ、駆動部等の閉ループ／開ルー プ制御部１０３５からの波線）。 図８においては、スタートステップ８０１の後のステップ８０２において、ブ ロック１０３３に印加される目下の信号値Ｍ_on/_off並びに目下の信号値ＢＬＳ_{on /off} 及びＶが読み出される。ステップ８０３では信号Ｍが値Ｍ_onを有しているか 否かが問い合わせされる。この場合値Ｍ_onはブロック１０３２から、回転数信号 のハイレベルが高められている場合に送出される。 回転数信号のハイレベルの引き上げが何も存在しない場合には、値Ｍ_offが送 出される。これは、スイッチ１０２９（図３ａ）が開かれていて指示の必要な空 隙（信号ＬＳ/図３ａ）もブレーキライニング摩耗（信号ＢＢＶ/図３ａ）も存在 していないことを示唆している。このような場合には直ちに終了ステップ８０７ に移行される。 回転数信号のハイレベルの引き上げが存在している場合には、ステップ８０３ からステップ８０４に移行 され、そこにおいて信号値Ｍ_onとブレーキ操作信号ＢＬＳ_onとの時間的な相関関 係の有無が検出される。このことは、信号ＢＬＳ_onによってブレーキ操作が同時 に指示される場合の信号値Ｍ_onの出現の有無を検出することを意味している。そ のような相関関係は、値Ｍ_onとＢＬＳ_onの唯一度の同時出現によって与えられて もよいし、そのような相関関係の所定の繰り返し頻度によって初めて検出される ようにしてもよい。 ステップ８０４において、信号値Ｍ_onとＢＬＳ_onの出現の間の相関関係が検出 される場合には、これは、電流源ｉ₃の投入による回転数信号の変更が常に、ブ レーキ操作のあった後で行われていることを示唆している。冒頭に述べたように 、過度なブレーキライニング摩耗は、ブレーキライニング内に埋め込まれたコン タクトピンとブレーキディスクの接触によってのみ検出される。つまりブレーキ が操作された場合にのみ検出される。それに対してセンサ素子５０３０（図３ａ ）と歯車リム１０１（図３ａ）との間の場合によって生じる過度な空隙は、ブレ ーキ操作には依存しない。つまり信号値Ｍ_onとＢＬＳ_onの出現の間の時間的な相 関関係は、過度なブレーキライニング摩耗が存在することを示唆している。ステ ップ８０５ではこのようなブレーキライニングの摩耗が指示部１１０ａへの信号 １８ａの送出によって指示される。 ステップ８０４において、信号値Ｍ_onとＢＬＳ_onの 出現の間の相関関係が何も検出されない場合には、これは、電流源ｉ₃の投入に よる回転数信号の変更がブレーキ操作に依存せずに存在していることを示唆して いる。このことは、センサ素子５０３０（図３ａ）と歯車リム１０１（図３ａ） との間の過度な空隙を示唆している（回転数信号の品質低下）。ここにおいてさ らに（任意に）ステップ８０８において、車両長手方向速度が所定の閾値ＳＷを 越えているか否かが問い合わせされ、その結果が閾値を超えている場合には、こ れによって過度な空隙の存在が示唆される。ステップ８０６ではこのような問題 のある信号品質が、指示部１００ｂへの信号１８ｂの送出によって指示される。 車両が停止しているか又はゆっくりと移動している場合には終了ステップ８０７ が直接起動される。 図３ｃに示された実施例のようにそれぞれ別個の指示部１１０ａ、１１０ｂが 、過度なブレーキライニング摩耗ないし回転数信号の問題品質に対して指示され るのに対して、唯１つの指示部のみが設けられるようにしてもよい。なぜならこ れらの２つのエラーはその重大さにおいて走行動作中は同義に位置付けられ、い ずれにせよ工場での速やかな点検が必要とされるものだからである。適切なサー ビスマニュアルを用いてそのような指示の応答に対する原因が一義的に診断可能 となる。 図３ａに示されている実施例では、過度なブレーキ ライニング摩耗及び/又は過度に大きな空隙の存在している場合に、回転数信号 の各ハイレベルが上昇する。それに対して以下の変化実施例では、各ｎ番目の、 詳細には例えば各４番目のハイレベルが上昇される。これはオフセットに起因す る損失出力を最小にする。さらにこの本発明による変化実施例はブレーキライニ ング摩耗の伝送の際に次のような利点を有する。すなわちブレーキライニング摩 耗スイッチの場合によって生じるチャタリングが不正確な指示につながらない利 点を有する。なぜならオフセットは、ｎ番目のハイレベルの経過後に初めて初期 化されるからである。 図３ｂには、本発明の第２変化実施例が示されている。この場合符号５０２で 前述した図３ａのユニット１０２’に類似したユニットが示されており、これは 本来の回転数検出部とブレーキライニング摩耗の検出部分が統合されたものであ る。このユニット５０２は、接続線路５０５１及び５０５２を介して図３ｂには 示されていない制御装置の入力側１０３１ａ及び１０３１ｂに接続されている。 この制御装置は、図３ｃに基づいて説明するユニット１０３’に実質的に相応す る。 さらにユニット５０２は、接続線路５０５３と５０５４を介してブレーキライ ニングスイッチＳ１に接続されている。このスイッチは、図２及び図３ａのスイ ッチ１０４１に相応する。スイッチＳ１は、この実施 例では通常の場合（つまり指示の必要なブレーキライニング摩耗の現れていない 場合）閉成されている。さらに図３ｂには既に図６及び図７でも説明してきたブ ロック５１０２が認められる。このブロックは信号ＬＳ（空隙／信号品質）を形 成する。 本来の回転数の検出は、既に図２ないし図３ａで説明してきたのと同じように 行われる。 ブレーキライニングが所定の摩耗度に達した場合には、スイッチＳ１が開かれ る。このスイッチＳ１の開かれた状態によって、図３ｂに示されている論理ＯＲ ゲート５０５５の入力側にはローレベル信号が印加される。スイッチＳ１が閉成 されている場合には、この論理ＯＲゲート５０５５の相応の入力側はハイレベル 信号を有する。ブロック５１０２において過度に大きな空隙が検出された場合に は、前記ＯＲゲート５０５５の相応の入力側にはローレベル信号が印加される。 このＯＲゲート５０５５の出力側には、指示の必要なブレーキライニング摩耗や 過度に大きな空隙が検出された場合には常にハイレベル信号が現れる。それ以外 ではこのＯＲゲート５０５５の出力側にはローレベル信号が現れる。 トランジスタ５０３２の制御信号は、反転され論理ＡＮＤゲート５０２１の下 方の入力側に供給される。つまり、トランジスタ５０３２の制御信号（電流源ｉ₂ の投入、ハイレベルの回転数信号）は（反転されて） ローレベル信号として論理ＡＮＤゲート５０２１に印加される。トランジスタに よって遮断された電流源ｉ₂（トランジスタ５０３２におけるローレベル信号） は反転に起因してＡＮＤゲート５０２１の下方の入力側におけるハイレベル信号 の印加を意味する。指示の必要なブレーキライニング摩耗（スイッチＳ１閉成、 ０Ｒゲート５０５５の上方の入力側はハイレベル）や指示の必要な空隙(ＯＲゲ ートの下方の入力側がハイレベル)が存在せず同時に電流源ｉ₂が遮断されている 場合には、ＡＮＤゲート５０２１の出力側にはハイレベル信号が出現する。それ 以外ではＡＮＤゲートの出力側はローレベルにおかれる。 ＡＮＤゲート５０２１の出力側は、論理ＯＲゲート５０２２の入力側に接続さ れる。さらにこのＯＲゲート５０２２の他の２つの入力側にはコンパレータＫ１ とＫ２が接続されている。 コンパレータＫ１は、センサユニット５０２の入力電圧ＶＣＣを所定の閾値Ｒ ＥＦ.Ｋ１と比較する。これは、ユニット５０２の正常動作に影響し得る低電圧 の検出のために行われる。そのような低電圧が現れている場合には、つまり入力 電圧ＶＣＣが閾値ＲＥＦ.Ｋ１よりも小さい場合には、ＯＲゲート５０２２の上 方の入力側にハイレベル信号が印加される。それ以外ではこの入力側はローレベ ルにおかれる。 コンパレータＫ２は、温度センサ５０２５によって 検出された温度を所定の閾値ＲＥＦ.Ｋ２と比較する。その際この温度センサ５ ０２５は、当該のセンサユニット５０２がおかれている温度を測定する。この場 合この温度センサ５０２５は、公知の形式でセンサユニット５０２の集積回路（ ＩＣ）内に例えばその温度依存性の電圧が測定されるダイオードとして、直接集 積されている。この温度測定は次のようなことをバックグランドに有している。 すなわちセンサユニット５０２が一般的に車輪近傍に、つまりブレーキディスク の近傍に配設されていることもバックグランドに有している。ブレーキディスク から放出される熱は、センサユニット５０２の正常な機能を損なわせるような加 熱に発展しかねない。そのような過熱状態が現れた場合、つまり測定された温度 が閾値ＲＥＦ.Ｋ２よりも大きい場合には、ＯＲゲート５０２２の下方の入力側 にハイレベル信号が印加される。それ以外ではこの入力側はローレベルにおかれ る。 ３つの入力側のうちの少なくとも１つがハイレベルにおかれている、つまり −センサユニット５０２の過熱状態か、又は −低電圧か、又は −指示の必要なブレーキライニング摩耗と指示の必要な空隙が皆無で同時に電流 源ｉ₂が遮断されている場合には、ＯＲゲート５０２２の出力側にはハイレベル 信号が現れる。 それ以外ではこのＯＲゲートの出力側はローレベルにおかれる。 ＯＲゲート５０２２の出力側は、カウンタ５０２３のリセット入力側Ｒに接続 されている。ハイレベル信号がこのリセット入力側に供給された場合にはカウン タ５０２３がリセットされる。このカウンタ５０２３のクロック入力側Ｃには、 トランジスタ５０３２に対する制御信号が供給される。このクロック入力側Ｃに は、電流源ｉ₂が投入されている場合にはハイレベル信号が供給され、電流源ｉ₂ が遮断されている場合にはローレベル信号が供給される。公知形式でフリップフ ロップスイッチとして構成されているこのカウンタ５０２３は、電流源ｉ₂が投 入ないし遮断されている場合には常に切換られる。このカウンタ５０２３も３つ の出力側を有しており、これらは、クロック入力側Ｃに印加されるレベルが、ロ ーレベルからハイレベルへ１回目、２回目及び４回目に変化した場合には、ハイ レベルにおかれる。それにより、電流源ｉ₂が４回目に投入された場合には、カ ウンタ５０２３の出力側と接続されているＡＮＤゲート５０２４に３つのハイレ ベル信号が印加される。このＡＮＤゲート５０２４の３つの入力側全てがハイレ ベルにおかれている場合には、さらに第３の電流源ｉ₃が投入される。この電流 源ｉ₃の電流ｉ₃は、この時点で印加されている電流（ｉ₁＋ｉ₂）に重畳される。 これは出力側５０５２における総電 流（ｉ₁＋ｉ₂＋ｉ₃）となる。その際電流源ｉ₃の投入はこの電流源ｉ₃に直列に 接続された、図３ｂには示されていないトランジスタによって行われる。このこ とは図３ａに示されたトランジスタ１０２９による電流源ｉ₃の投入及び遮断の ように行われる。 図５ａには、スイッチＳ１が閉じられ（指示の必要なブレーキライニング摩耗 が皆無）、指示の必要な空隙の存在がない場合に、出力側５０５２に現れる信号 が示されている。図５ａの下方側の信号経過に示されているＡＮＤゲート５０５ ２の上方の入力側はハイレベルに設定されている。ＯＲゲート５０２２によって カウンタ５０２３（入力側Ｒ）は、電流源ｉ₃が遮断されている場合には常にリ セットされる。このようにして、指示の必要なブレーキライニングの摩耗又は指 示の必要な空隙が存在しない場合には、第３の電流源ｉ₃が遮断され続けること が保証される。制御装置１０３’（入力側１０３１ｂ）では出力側５０５２に現 れる信号が抵抗Ｒを介して電圧に変換され、さらに既述した周波数分析器１０３ ４を用いてホイール回転数Ｎが求められる。 図５ｂには、スイッチＳ１が開かれ(指示の必要なブレーキライニング摩耗の 存在あり)及び/又は指示の必要な空隙が存在する場合に、出力側５０５２に現れ る信号が示されている。図５ｂの下方側の信号経過に示されているＡＮＤゲート ５０５２の上方の入力側は ローレベルに設定されている。ＯＲゲート５０２２によってカウンタ５０２３（ 入力側Ｒ）は、低電圧状態（コンパレータＫ１）か又は過熱状態（コンパレータ Ｋ２）が存在する場合にのみリセットされる。低電圧状態も過熱状態も存在しな い通常の場合には、カウンタ５０２３のＲ入力側はローレベルにおかれる。さら に電流源ｉ₂の各４番目の投入の際には、電流源ｉ₃が投入される。これは図５ｂ の上方部分にみられる回転数信号の経過となる。 図３ｃに基づいて既述したように、制御装置１０３’（入力側１０３１ｂ）で は、出力側５０５２に現れる信号が抵抗Ｒを介して電圧に変換される。さらに既 述した周波数分析器１０３４を用いてホイール回転数Ｎが求められる。さらに付 加的な閾値比較１０３２によって、レベルＲ＊（ｉ₁＋ｉ₂）を上回っているか否 かが識別される。このことは、指示の必要なブレーキライニング摩耗又は指示の 必要な空隙が存在する場合に回転数信号の４番目のハイレベル信号の引き上げに よって当てられ、既述した信号Ｍ_onの形成によってユニット１０２２内で評価さ れる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 車輪の回転運動を表す信号を変更するためのシステムであって、 回転運動を表す第１の信号を形成するための第１の手段（ｉ₁,ｉ₂,１０１，５ ０３０，５０３１）と、 少なくとも２つのさらなる信号（ＢＢＶ，ＬＳ）を形成するための第２の手段 （１０４１，５１０２，Ｓ１）とを有し、前記さらなる信号の各々１つは、付加 情報として前記第１の手段（回転数センサ）のような、少なくとも２つの異なる 装置の様々な作動状態を表しているか又は車輪に設けられたホイールブレーキの ブレーキライニングを表すものであり、 さらに前記第１の信号を前記さらなる信号（ＢＢＶ，ＬＳ）に依存して所定の 形式で変更する第３の手段（ｉ3,１０２８，１０２９，５０２４）とを有してい る形式のものにおいて、 前記第３の手段（ｉ₃,１０２８，１０２９）は、前記変更が唯１つの形式で設 定されかつこの変更がさらなる信号（ＢＢＶ，ＬＳ）の少なくとも１つに依存し て行われるように構成されていることを特徴とする、車輪の回転運動を表す信号 を変更するためのシステム。 2. 車輪の回転運動を表す信号を評価するためのシステムであって、 前記車輪はホイールブレーキを有しており、信号が 例えばホイールブレーキのブレーキライニングの摩耗度や信号品質などの付加情 報の伝送のために所定の形式で変更可能である形式のものにおいて、 ホイールブレーキの操作を表す少なくとも１つの信号（ＢＬＳ，Ｖ）を形成す るための形成手段（１０３６，１０３７）と、 評価手段（１０３’，１０３２，１０３３）が設けられており、該評価手段に よって、信号又は変更された信号が少なくとも形成された、ブレーキ操作を表す 信号（ＢＬＳ，Ｖ）に結合されかつこの結合に依存して少なくとも２つの付加情 報を表す信号（１８ａ，１８ｂ）が形成されることを特徴とする、車輪の回転運 動を表す信号を評価するためのシステム。 3. 回転運動を表す信号の変更と評価のためのシステムであって、 回転運動を表す第１の信号を形成するための第１の手段（i₁,i₂,１０１，５０ ３０,５０３１）と、 少なくとも２つのさらなる信号（Ｓ，ＬＳ）を形成するための第２の手段（１ ０４１，５１０２）とを有し、前記さらなる信号の各々１つは、付加情報として 前記第１の手段のような、少なくとも２つの異なる装置の様々な作動状態を表し ているか又はブレーキライニングを表すものであり、 さらに前記第１の信号をさらなる信号（ＢＢＶ，LＳ）に依存して所定の形式 で変更する第３の手段（ｉ₃ ,１０２８，１０２９）と、 第４の手段（１０３’）とを有しており、該第４の手段（１０３’）によって 、第１の信号又は変更された第１の信号が評価され、この評価に依存して少なく とも２つの異なる装置の様々な作動状態を表す少なくとも１つの信号（１８ａ， １８ｂ）が形成される形式のものにおいて、 ブレーキ操作を表す少なくとも１つの信号（ＢＬＳ，Ｖ）の形成のための第５ の手段（１０３６，１０３７）が設けられており、 前記第３の手段（i₃,１０２８，１０２９）は、前記変更が唯１つの形式で設 定されかつこの変更がさらなる信号（ＢＢＶ，ＬＳ）の少なくとも１つに依存し て行われるように構成されており、 前記第４の手段（１０３’，１０３２，１０３３）は、第１の信号又は変更さ れた第１の信号が少なくとも形成された、ブレーキ操作を表す信号（ＢＬＳ，Ｖ ）に結合されかつこの結合に依存して少なくとも２つの付加情報を表す信号（１ ８ａ，１８ｂ）が形成されるように構成されていることを特徴とする、回転運動 を表す信号の変更と評価のためのシステム。 4. 前記第１の手段（i₁,i₂,１０１，５０３０，５０３１）は、第１の信号が 少なくとも２つの第１の電流値[i₁,(i₁＋i₂)]及び/又は少なくとも２つの第１の 電圧値をとるように構成されており、 前記第３の手段は、所定の形式での第１の信号の変更のために、前記第１の電 流値[i₁,(i₁＋i₂)]の少なくとも１つ及び/又は、前記第１の電圧値の少なくとも １つあるいは少なくとも１つの所定期間が第２の信号（ＢＢＶ，ＬＳ）に依存し て、第２の電流値[(i₁+i₃),(i₂+i₃)]及び/又は第２の電圧値に変更可能となるよ うに構成されている、請求項１〜３いずれか１項記載のシステム。 5. 前記形成手段又は第５の手段（１０３６，１０３７）がさらに車両速度を 表す少なくとも１つの信号（Ｖ）の形成のために構成されている、請求項２又は ３記載のシステム。 6. ホイールブレーキの操作を表す信号（ＢＬＳ，Ｖ）と、車輪の回転運動を 表す信号の所定の変化との時間的相関関係から付加情報を表す信号（１８ａ，１ ８ｂ）が形成されるように、前記評価手段における結合又は前記第４の手段（１ ０３’，１０３２，１０３３）における結合が形成されている、請求項２又は３ 記載のシステム。 7. 前記第１の手段は、アクティブ回転数センサとして構成されている、請求 項１〜３いずれか１項記載のシステム。 8. 前記第２の手段（１０４１，５１０２）は、少なくとも１つの車両ホイー ルブレーキにおけるブレーキライニング摩耗度を表す信号（ＢＢＶ）の形成のた めに、及び/又は第１の信号に関与する信号（Ｕ_B）の振幅を表す信号（ＬＳ）の 形成のために構成されている、請求項１〜３いずれか１項記載のシステム。 9. 前記第１、第２、第３の手段は車輪近傍に配設され、及び/又は前記第４ 、第５の手段又は評価手段は車輪から離されて配設されている、請求項１〜３い ずれか１項記載のシステム。