JP2003500291A

JP2003500291A - 電気操作可能な駐車ブレーキを制御する装置と方法

Info

Publication number: JP2003500291A
Application number: JP2000621203A
Authority: JP
Inventors: ベーム・ユルゲン; ネル・ヨーアヒム
Original assignee: コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2003-01-07
Also published as: EP1187745B1; DE59913146D1; WO2000073114A1; EP1187745A1; US6802401B1

Abstract

(57)【要約】本発明は、電気操作可能な駐車ブレーキ（３）を制御するための装置と方法に関する。特に、緊張位置、解放位置および中立位置に動かすことができる傾斜スイッチ（１）が設けられている。運転者が傾斜スイッチを緊張位置に動かすと、例えば制御ユニット（２）が駐車ブレーキ（３）の操作力の目標値FS sollを増大する。従って、傾斜スイッチ（１）を操作することによって、運転者は駐車ブレーキ（３）を操作するために使用される操作力を決定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、特に駐車ブレーキの操作に関する運転者の要求が駐車ブレーキのた
めの対応する目標値に変換される、電気操作可能な駐車ブレーキを制御するため
の装置と方法に関する。

【０００２】技術水準において、ボーデンケーブルとロッドを介して運転者の筋力によって
操作される装置に連結された駐車ブレーキ装置が知られている。筋力で操作され
る装置は例えば、運転者の足によって操作されるペダルまたは手動ブレーキレバ
ーである。

【０００３】更に最近は、電気モータ式ブレーキ操作装置を設けた駐車ブレーキが知られて
いる。例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第４１２９９１９号公報に、車輪ブ
レーキにそれぞれ電動機を設け、適当な信号によってこの電動機を制御して駐車
ブレーキを作動させることが記載されている。

【０００４】しかし、この電気操作駐車ブレーキは、運転者の要求を充分に考慮しないとい
う欠点がある。駐車ブレーキの操作または作動時に例えば、常に最大締付け力が
生じる。これはブレーキ装置の過大な負荷を過早に生じることになる。その結果
更に、この負荷に耐えるようにするために、駐車ブレーキ装置が複雑に形成され
、それによって製作コストが高くなる。

【０００５】本発明の課題は、操作要素を介して運転者要求を検出し、操作力の目標値に変
換する、電気操作可能な駐車ブレーキを制御するための装置と方法を提供するこ
とである。

【０００６】この課題は独立請求項の特徴に従って解決される。従属請求項は本発明の有利
な実施形と発展形態を示している。

【０００７】本発明に従い、駐車ブレーキの操作に関する運転者の要求のための入力手段を
備えた、電気操作可能な駐車ブレーキを制御するための装置が設けられている。
本発明による装置は更に、入力手段の適当な出力信号を介して運転者の要求を検
出するための制御ユニットを備えている。この制御ユニットは更に、運転者の要
求に相応する目標値FS sollを決定し、そして決定された目標値FS sollに相応
して制御信号を駐車ブレーキのアクチュエータに出力することができる。

【０００８】本発明の解決策によって、運転者の要求は駐車ブレーキの操作力の対応する目
標値FS sollに直接変換可能である。操作力はほぼ締付け力またはケーブル力に
相当する。アクチュエータは、車輪ブレーキの回転する部分にブレーキパッドを
直接押し付ける電動機である。しかし、電動機またはアクチュエータによってボ
ーデンケーブルを操作することもできる。このボーデンケーブルは適当な案内手
段を介して車輪ブレーキまたは駐車ブレーキを操作する。

【０００９】運転者の要求に対応する目標値が発生することにより、慣用の筋力操作式駐車
ブレーキのシステムにほぼ一致するシステムが実現可能である。それによって、
運転者は習慣を変える必要がない。というのは、運転者が入力手段を介して、そ
の要求に対応する操作力を供給することができるからである。運転者が車両を例
えば平らな路面で停止すると、運転者はその要求に従って電気操作可能な駐車ブ
レーキを少しだけ操作することができる。運転者が大きな傾斜勾配、例えば３０
％の勾配の坂で車両を停止するときには、運転者は最大の操作力を生じることが
できる。それによって、駐車ブレーキには必要なときにのみ最大の操作力が加え
られる。これは勿論、ブレーキ装置の寿命を延ばす。更に、運転者は小さな操作
力を選択するときには、本発明による駐車ブレーキを、坂道でヒルホルダとして
使用することができる。

【００１０】本発明に従い、入力手段は運転者によって、緊張位置、解放位置および中立位
置に移動可能である。入力手段は更に、傾斜スイッチとして形成され、傾斜スイ
ッチによって操作されるスイッチＳ１，Ｓ２は冗長的に形成されている。それに
よって、操作の安全性が更に高まり、場合によっては故障を認識することができ
る。

【００１１】そして、本発明に従い、入力手段が中立位置にあるときに、駐車ブレーキの実
際値FS ist を維持することができる。入力手段が解放位置にあるときに、目標
値FS sollは零にセットされる。更に、入力手段が緊張位置にあるときに、目標
値FS sollは実際値FS ist から出発して高められる。

【００１２】目標値FS sollは緊張位置で限界値FS max まで段階的に高められる。勿論、
所望であれば、目標値FS sollを無段階に高めることができる。

【００１３】ここで、傾斜スイッチとしての入力手段の上記の例の選択は任意であることに
留意すべきである。例えば目標値FS sollを供給するスライドスイッチを設けて
もよい。勿論他の入力手段も可能である。この場合しかし、入力手段が触覚的な
フィードバックを可能にすることに留意すべきである。それによって、運転者は
入力手段の操作時に、駐車ブレーキがどの状態にあるかまたはどのような目標値
が供給されているかをフィードバックによって知ることができる。

【００１４】更に、実際値FS ist およびまたは目標値FS sollが光学式表示装置によって
示される。このような光学式表示装置は例えば、駐車ブレーキのどのような操作
力が入力手段を介して目標値として入力されるかを運転者に表示する、発光ダイ
オードまたは類似の手段である。

【００１５】更に、入力手段の最後の操作後予め定めた時間Ｔ_RUHEを経過した後で、制御ユ
ニットが駐車ブレーキの電子制御装置を、電力消費が最小の中立状態に切換える
。それによって、電子制御装置または制御ユニットを最小の電力消費の運転モー
ドに切り換える連結解除の遅れを実現することができる。ここで更に、電気操作
可能な駐車ブレーキのために別個の制御ユニットを設けることができることに留
意すべきである。しかし、駐車ブレーキのための制御ユニットまたは電子制御装
置は既存の制御ユニット、例えばＡＢＳブレーキ装置のための制御ユニットに統
合することができる。

【００１６】次に、本発明の実施の形態を概略的な図に基づいて詳しく説明する。

【００１７】図１は、中立位置にとどまる限り操作されない傾斜スイッチ（チップスイッチ
、ボタン）１を示している。この中立位置は図１に示してある。傾斜スイッチ１
が運転者によってその左側を操作されると、傾斜スイッチは緊張位置に動く。こ
の場合、傾斜スイッチ１の右側を操作すると、解放位置になる。

【００１８】傾斜スイッチ１は冗長的にかつそれぞれ切換えスイッチとして形成されている
。この切換えスイッチはデジタル動作の操作要素である。図１に示した中立位置
はスイッチ位置Ｓ１＝０（開放）、Ｓ１′＝１（閉鎖）、Ｓ２＝０（開放）およ
びＳ２′＝（閉鎖）に対応する。

【００１９】緊張位置では、Ｓ１＝１およびＳ２＝０であり、解放位置ではＳ１＝０および
Ｓ２＝１である。Ｓ１＝１およびＳ２＝１である場合には、妥当でない組み合わ
せが推測され、従って傾斜スイッチ１または制御ユニット２の故障が推測され、
この場合制御ユニット２は駐車ブレーキ３の操作を行わず、それによって現時の
実際値が変化しない。この場合更に、エラー報告を診断ユニットに出力し、然る
べき警報ランプを作動させることができる。

【００２０】傾斜スイッチ１が制御ユニット２に電気的に接続されているので、運転者の要
求を、駐車ブレーキ３を作動させるための適当な動作信号に変換することができ
る。

【００２１】駐車ブレーキ３は少なくとも２個の車輪ブレーキ４，５にそれぞれ電動機６，
７を備えている。電動機６は制御ライン８を介して、そして電動機７は制御ライ
ン９を介して制御可能である。然るべき指令が制御ライン８，９を経て電動機６
，７に出力可能であるので、電動機は要求された操作力FS sollを調節する。電
動機６，７は更に、フィードバックライン１０，１１を含んでいる。このフィー
ドバックラインは実際位置およびまたは実際操作力をそれぞれのマイクロコンピ
ュータ１２，１３に伝送する。マイクロコンピュータ１２，１３はライン８，９
を経て設定された目標値が達成されるようにすることができる。電動機６，７の
制御は適当な増幅器１４，１５を介して行われる。

【００２２】更に、増幅器１４，１５に電流を供給する緊急時回路１６が設けられている。
この緊急時回路１６は、主バッテリ１７が故障したときに、補助バッテリ１８を
経て電流を供給することを保証する。

【００２３】図１に示した全体のシステムは冗長的に形成されている。従って、要素または
構成要素が故障したときに常に運転の信頼性が保証される。

【００２４】更に、ここで次のことを指摘しておく。すなわち、駐車ブレーキを例えばヒル
ホルダ機能に従って作動させるかまたは操作力を測定された勾配に相応して調節
するために、コントローラ領域ネットワーク（ＣＡＮ）の信号が傾斜スイッチ１
または入力手段に重畳可能である。

【００２５】図２には、上側にスイッチＳ１の位置が時間ｔに対して示され、下側に目標値
FS sollが時間ｔに対して示されている。同じことが図３について当てはまる。

【００２６】両図について、スイッチＳ２が開放している、すなわちＳ２＝０であることが
当てはまる。

【００２７】図２に示すように、所定の時点でスイッチＳ１が閉じる。これは数字の１に相
当する。制御ユニット２がこの信号を検出すると、制御ユニットは操作力の目標
値を量ΔＦ₀だけ高める。傾斜スイッチが緊張位置のままであると、所定の時間
Δｔ₁を経過した後で、目標値FS sollは他の量ΔＦ₁だけ高められる。更にΔ
ｔ₂だけ経過した後で、目標値FS sollは他の量ΔＦ₂だけ高められる。ここで
、目標値を上昇させる量と上昇を持続する時間が等距離ではないことに留意すべ
きである。例えば、初期量ΔＦ₀が後続の量ΔＦ₁，ΔＦ₂，ΔＦ₃等よりも大
きいと有利である。それによって、駐車ブレーキ装置の迅速な初期動作が達成さ
れる。この場合しかし、最大値に過早に達することが回避される。最大値は傾斜
スイッチ１の比較的長い操作の後で初めて達成可能である。

【００２８】図３に示すように、傾斜スイッチ１は先ず最初に時間Ｔまで緊張位置にある。
その後で、傾斜スイッチ１はもはや操作されず、その中立位置に移行する。これ
は、目標値FS sollが一定に保たれることを意味する。続いて傾斜スイッチ１が
再び緊張位置に移動すると、目標値FS sollは量ΔＦ₀だけ高められ、しかも操
作力の実際値FS ist から出発して高められる。

【００２９】勿論、目標値FS sollを連続的に高めることができる。同じことが同一の力増
分ΔＦ₀，ΔＦ₁，ΔＦ₂・・・と時間増分Δｔ₁，Δｔ₂，Δｔ₃・・・の調
節についても当てはまる。

【００３０】図４には、制御ユニット２またはマイクロコンピュータ１２，１３内で実施可
能な処理操作のフローチャートが示してある。

【００３１】ステップ１００において処理操作が初期設定され、タイマーがクリアされる。
更に、FS sollの省略時の値が装填される。この省略時の値は、駐車ブレーキの
操作変位を最小限に抑えるために、駐車ブレーキ３の回転部分の方にブレーキパ
ッドを予め定めたストロークだけ操作または動かすことを意味する。ステップ１
０１では、傾斜スイッチ１のスイッチＳ１が操作されている（Ｓ＝１）かどうか
が質問される。Ｓ１が操作されている場合には、傾斜スイッチ１が緊張位置にあ
ることが推測される。その後で、付加的にスイッチＳ２が操作されている（Ｓ２
＝１）かどうかが質問される。スイッチＳ２が操作されている場合には、システ
ムまたは傾斜スイッチ１の故障が推測され、処理操作がステップ１００と１０１
の間に戻される。これは駐車ブレーキ３が作動しないことおよびまたは駐車ブレ
ーキの状態が変化しないことを意味する。

【００３２】ステップ１０２において、スイッチＳ２が操作されていないと判断されると、
ステップ１０３でタイマーがスタートする。ステップ１０４では、予め定めた時
間インターバルΔＴ_iが達成されているかどうかが質問される。達成されている
と、目標値FS sollはΔＦ_iだけ高められ、次の上昇段のための値ΔＦ_i+1とΔ
Ｔ_i+1が装填される。タイマーがリセットされる。続いて、ステップ１０６にお
いて、目標値FS sollが最大値FS max に達したかどうかがチェックされ、達し
たときには、目標値FS sollが最大値FS max に制限される。続いて、計算され
た目標値がステップ１０７で出力され、処理操作がステップ１００と１０１の間
に分岐して戻される。

【００３３】ステップ１０４において、時間インターバルΔＴ_iが達成されないときには、
ステップ１０６と１０７の間に分岐する。これは、目標値がまだ一定に保たれる
ことを意味する。なぜなら、予め定めた時間インターバルΔＴ_iを経過していな
いからである。

【００３４】ステップ１０１で、スイッチＳ１が操作されていないと判断されると、ステッ
プ１０８でタイマーがもう一度リセットされるかまたはクリアされる。そして、
ステップ１０９において、スタート上昇段の値ΔＦ₀とスタート時間インターバ
ルの値ΔＴ₀が装填される（上昇段＝０）。そして、ステップ１１０において、
スイッチＳ２が操作されている（Ｓ２＝１）かどうかがチェックされる。スイッ
チＳ２が操作されていると、傾斜スイッチ１が解放位置にあることが推測され、
ステップ１１１において電気操作可能な駐車ブレーキを解除するための指令が出
力される。この場合、値FS sollは０にセットされる。そして、処理操作はステ
ップ１００と１０１の間に分岐して戻る。

【００３５】ステップ１１０でスイッチＳ２が操作されていない（Ｓ２＝０）と判断される
と、傾斜スイッチ１がその中立位置にあることが推測される。そして、ステップ
１１２において、最後に計算された目標値FS sollが駐車ブレーキ３に出力され
る。すなわち、実際の状態が維持される。

【００３６】上述のように、入力手段または傾斜スイッチが操作されていない（Ｓ１＝０，
Ｓ２＝０）ときには中立位置が推測される。それによって、駐車ブレーキ３の現
在の操作状態が維持される。この場合、最後に定められた駐車ブレーキ３の目標
値（FS soll）が維持され、およびまたは然るべき制御／調整装置によって調節
される。

【００３７】傾斜スイッチが解放位置（Ｓ１＝０，Ｓ２＝１）に動かされると、駐車ブレー
キ３の現在の操作状態に関係なく、解放するための指令が制御／調整装置にに出
力される（FS soll＝０）。その後で、電気式駐車ブレーキが解除され、ブレー
キパッドの空隙が調節される（操作ストロークを最小限に抑えるために）。その
際、駐車ブレーキ３の解除過程全体の間、入力手段または傾斜スイッチを解放位
置に押圧保持する必要はない。解放位置へのスイッチの短い操作によって、駐車
ブレーキ３の解除を開始することで充分である。

【００３８】傾斜スイッチがその緊張位置に動かされるときに（Ｓ１＝１，Ｓ２＝０）、傾
斜スイッチが操作されている間は、傾斜スイッチ操作の開始前の目標値FS soll
が段階的に上昇させられる。予め定めた時間Ｔの後でスイッチが再び解放される
と、すなわち傾斜スイッチが中立位置に移行し、その後で再び新たに操作される
と、段階的な目標値上昇の処理が再び開始され、新たにスタートする（最大目標
値FS max が達成されるまであるいは傾斜スイッチがその緊張位置にとどまる間
）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による装置の概略図である。

【図２】時間に対する目標値FS sollの変化を示すグラフである。

【図３】時間に対する目標値FS sollの変化を示すグラフである。

【図４】制御ユニット内の本発明による処理操作の一例を示すフローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3D046 BB00 CC06 EE02 HH02 KK11 MM34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駐車ブレーキ（３）の操作に関する運転者の要求のための入
力手段と、入力手段の適当な出力信号を介して運転者の要求を検出し、運転者の
要求に相応する駐車ブレーキ（３）の操作力の目標値FS sollを決定し、そして
決定された目標値FS sollに相応して制御信号を駐車ブレーキ（３）のアクチュ
エータに出力するための制御装置（２）とを備えた、電気操作可能な駐車ブレー
キ（３）を制御するための装置。
【請求項２】入力手段が運転者によって、緊張位置、解放位置および中立
位置に移動可能であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】入力手段が傾斜スイッチ（１）として形成され、傾斜スイッ
チ（１）によって操作されるスイッチＳ１，Ｓ２が冗長的に形成されていること
を特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】入力手段が中立位置にあるときに、駐車ブレーキ（３）の実
際値FS ist が維持されることを特徴とする請求項１〜３の少なくとも一つに記
載の装置。
【請求項５】入力手段が解放位置にあるときに、目標値FS sollが零にセ
ットされていることを特徴とする請求項１〜４の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項６】入力手段が緊張位置にあるときに、目標値FS sollが実際値
FS ist から出発して高められることを特徴とする請求項１〜５の少なくとも一
つに記載の装置。
【請求項７】入力手段が緊張位置にあるときに、目標値FS sollが限界値
FS max まで段階的に高められることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】入力手段の最後の操作後予め定めた時間Ｔ_RUHEを経過した後
で、制御ユニット（２）が駐車ブレーキ（３）の電子制御装置を、電力消費が最
小の中立状態に切換えることを特徴とする請求項１〜７の少なくとも一つに記載
の装置。
【請求項９】実際値FS ist が光学式表示装置によって示されることを特
徴とする請求項１〜８の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項１０】入力手段が操作状態の触覚的なフィードバックを提供する
ことを特徴とする請求項１〜９の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項１１】駐車ブレーキ（３）の操作に関する運転者の要求を、対応
して設けられた入力手段を介して入力し、入力手段の然るべき出力信号を介して運転者要求を検出し、運転者の要求に対応する目標値FS sollを決定し、そして決定された目標値FS sollに対応して制御信号を駐車ブレーキ（３）のアクチ
ュエータに出力する、電気的に操作可能な駐車ブレーキ（３）を制御するための方法。