JP2008522888A - 電気機械式パーキングブレーキ装置及びこの装置を作動させる電子システム - Google Patents

Abstract

少なくとも一つのブレーキを作動させるため、少なくとも一つの作動ユニット（３１、３２）を作動させる制御ユニットにより評価される運転者の指令を検出するための入力ユニット（１０）を備えた、車輛の電気機械式パーキングブレーキ装置を作動させるための電子システムにおいて、制御ユニットは、少なくとも二つの制御コンポーネント（２１、２２、２３）を備えており、これらのコンポーネントのうちの第１制御コンポーネント（２１）は入力ユニット（１０）と関連しており、少なくとも一つの第２制御コンポーネント（２２、２３）は少なくとも一つの作動ユニット（３１、３２）と関連している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、少なくとも一つのブレーキを作動させるため、少なくとも一つの作動ユニットを作動させる制御ユニットにより評価される運転者の指令を検出するための入力ユニットを備えた、車輛の電気機械式パーキングブレーキ装置を作動させるための電子システムに関する。

電気機械式パーキングブレーキ装置は、とりわけ、ドイツ国特許第ＤＥ１９７ ３２ １６８Ｃ１号により知られている。電動モータにより作動されるスピンドル／ナット装置は、作動ユニットとして役立ち、この装置によりサービスブレーキ装置のブレーキのブレーキピストンを機械的にロックできる。

電気機械式パーキングブレーキ装置に対する運転者の指令を検出するための入力ユニットは、欧州特許第ＥＰ１ １２８ ９９９Ｂ１号により知られている。この場合、入力ユニットは、電子制御ユニットに接続されている。この電子制御ユニットは、パーキングブレーキ装置を所望の作動状態に変えるため、入力ユニットが送出した信号を作動ユニット用の対応する作動信号に直接変換する。

欧州特許第ＥＰ１ １２８ ９９９Ｂ１号によれば、更に、パーキングブレーキ装置の作動（即ち、ブレーキを掛けたり、ブレーキを解放したりすること）と関連した運転者の指令を認識できるようにすると同時に、故障時に故障を診断できるようにするため、入力ユニットは、複数の切り換え位置を持つキー又はロッカキーとして形成され、また、各切り換え位置で少なくとも二つの重複した信号を電子制御ユニットに送出しなければならない。

これには、入力ユニットと制御ユニットとの間の電気接続部に対し、複数のラインを並列に接続しなければならないという欠点がある。かくして、欧州特許第ＥＰ１ １２８
９９９Ｂ１号によれば、３つの切り換え位置及び切り換え位置毎の２つの重複した信号について、供給ライン及びアースラインを含む全部で８本のラインを設けなければならない。これは、特に、信頼性のある電気接続部、例えばプラグ接続部を各ラインの入力ユニット側及び制御ユニット側の両方に設けなければならない場合の、入力ユニットと制御ユニットとの間の電気接続部についての費用がかかる程度を明瞭に示している。

本発明の目的は、システムのセキュリティーを維持しながら、上述の欠点に対処することである。

この目的を達成するため、本発明は、少なくとも二つの制御コンポーネントを備えた制御ユニットを提案する。これらの制御コンポーネントのうちの第１制御コンポーネントは、入力ユニットと関連しており、少なくとも一つの第２制御コンポーネントは、少なくとも一つの作動ユニットと関連している。

かくして、公知のシステムで必要とされる制御ユニットを不要にできる。これは、入力ユニットと少なくとも一つの作動ユニットとの間で、位置及び機能に関して適切な分配が可能となり且つそこに一体化できる適当な制御コンポーネントに分けることができるためである。

従って、公知のシステムで必要とされる制御ユニットのハウジング及び設置空間についての費用が低減されるばかりでなく、特に、入力ユニットと少なくとも一つの作動ユニットとの間を電気的に接続するための費用も低減される。入力ユニットと通常の制御ユニットとの間の高価な電気接続部を不要にできる。これは、例えば、入力ユニット及び第１制御コンポーネントを共通のプリント回路基板上に配置できるためである。同様に、通常の制御ユニットと、少なくとも一つの作動ユニットとの間の電気接続部を不要にできる。この電気接続部は、作動ユニットの電気的作動機構、例えば電動モータや電磁石の、比較的高い負荷に対して設計されていなければならないため、同様に、公知のシステムで高価な種類の電気接続部である。

有利には、入力ユニットと関連した制御コンポーネントをシステムの制御センタにできる。制御センタは、運転者の指令を評価し、これと対応した、少なくとも一つの作動ユニットの動作（例えば適用又は解放を行う）を開始する。従って、この「制御センタ」はコンピュータ又はマイクロプロセッサユニットを備えている。これは、電子システムでは通例のものであり、パーキングブレーキ装置に必要な作動状態を制御し及び／又は調節し、また、ここで、制御アルゴリズム又は調節アルゴリズムをソフトウェアによって実施することができる。入力ユニットが、運転者によって容易に操作できる車輛内部の任意の位置に配置されているため、コンピュータ又はマイクロプロセッサユニットは、通常、保護された態様で収容される。

同様に、有利には、少なくとも一つの作動ユニットと関連した少なくとも一つの制御コンポーネントは、作動ユニットを作動するのに必要なトランジスタ等の動力スイッチを備えることができる。従って、入力ユニットに組み込まれた制御コンポーネントには、入力ユニットに熱負荷を加える動力スイッチがない。そのため、これに高価な冷却手段を設ける必要がない。他方、これによって作動ユニット内で発生した追加の熱負荷は、それ程重要でないと考えられる。これは、作動ユニットが電気式作動機構を備えており、これらの機構に比較的高い電気的負荷が加わることによりにより大量の熱を発生するため、これに対して冷却するための何らかの方策が講じられているためである。

動力スイッチを「外部に設置する」又は「なくす」ことにより、更に、入力ユニット及び少なくとも一つの作動ユニットの制御コンポーネント間の電気的接続を「単なる」電線の形態にできるという利点が得られる。これは、高い電流負荷に対して設計する必要がないためである。

少なくとも一つの作動ユニットの制御コンポーネントに「簡単な」コンピュータ又はマイクロプロセッサユニットであってもよい電子的インターフェースが設けられている場合には、これらの制御コンポーネントは、通信システム（例えば、ＣＡＮバス、ＬＩＮバス、又は他のバスシステム）を介して相互作用でき、これにより大きな利点が得られる。この場合、これは、特にパーキングブレーキ装置用に設けられた通信システムであってもよいが、車輛に設けられた何らかの通信システムを、これと同時に、使用してもよく、該システムを介して車輛の他のシステム、例えば、ＡＢＳやＥＳＰを備えたサービスブレーキ装置、又はエンジンの出力制御ユニットと更に相互作用できる。

幾つかの状況では、制御コンポーネント間の通信システムに関して重複して設けるのが好都合である。この方法の一つの発展によれば、重複して設けられた通信システムのうちの少なくとも一方、又は重複して設けられた通信システム部分の一方に対し、独立した動力供給装置が設けられる。この独立した動力供給装置は、便利には、車輛を駐車する場合にも利用できる。かくして、イグニッション装置を切った場合でも、パーキングブレーキを再び掛けることを保証できる。

作動ユニットと関連した第２制御コンポーネントは、一つ又はそれ以上の別のシステムユニットと通信できる。かくして、別のシステムユニットをオートマチックトランスミッションと関連させることができる。オートマチックトランスミッションと関連した別のシステムユニットは、便利には、パーキングブレーキ装置を、「駐車」状態と関連したトランスミッション位置にロックできる。

本発明を、本発明による電子的システムの四つの好ましい実施例をブロックダイヤグラムで示す添付図面に基づいて以下に詳細に説明する。

図１に示す第１実施例によれば、電子制御コンポーネント２１がシステムユニット１０に組み込まれている。このシステムユニットは、例えば、切り換え手段によってパーキングブレーキシステムを作動するため、運転者の指令を検出する入力ユニットであってもよい。

電子制御コンポーネント２１、いわゆる「マスター（主）」コンポーネントは、運転者の指令を評価し、パーキングブレーキ装置の作動を決定する中央コンピュータユニットを含む。この目的のため、電子制御コンポーネント２１は、通信システム４０、例えばＣＡＮバス又はＬＩＮバスを介したデータ交換により、他の電子制御コンポーネント２２及び２３と相互作用する。これらの他の電子制御コンポーネント２２及び２３は「スレーブ（従属）」と呼ばれ、車輛のブレーキと関連した作動ユニット３１及び３２に組み込まれている。電子制御コンポーネント２２及び２３が一体化してあるため、作動ユニット３１及び３２は、かくして、いわゆる「スマート」アクチュエータを提供する。

図２による実施例では、図１に示す実施例と比較すると、電子制御コンポーネント２２及び２３用の通信システム４０ａ、４０ｂが重複して形成されている。システムユニット１０の電子制御コンポーネント２１は、第１通信システム部分４０ａを介して第１作動ユニット３１の電子制御コンポーネント２２と相互作用し、第２通信システム部分４０ｂを介して第２作動ユニット３２の電子制御コンポーネント２３と相互作用する。その結果、二つの通信システム部分４０ａ、４０ｂの一方が故障した場合、作動ユニット２２、２３の少なくとも一方を作動させることができる。このことは、特に、パーキングブレーキシステムについて、故障時に、法で定められた最小必要条件（例えば、勾配が８％の坂で車輛を保持する）を満たすため、ブレーキと関連した作動ユニット３１、３２のうちの少なくとも一方を作動できるということを意味する。

図２に示す実施例を拡張したものが図３に示す実施例であり、これは、別のシステムユニット５０を備えており、このシステムユニットはそれ自体の電子制御コンポーネント５１を備えている。この電子制御コンポーネント５１は、重複して形成された通信システム４０ａ、４０ｂを介して電子制御コンポーネント２２及び２３と相互作用する。重複して設けられた通信システム４０ａ、４０ｂは、第２実施例におけるのと同様に、互いに並列に設けられている。

図３による実施例は、作動ユニット３１及び３２の作動、又はこれらのユニットと関連したブレーキの作動がシステムユニット１０と独立して行われる場合に適切に適用できる。これは、例えば、システムユニット５０がオートマチックトランスミッションの制御ユニットである場合である。このオートマチックトランスミッションでは、例えば、「ｐａｒｋ」又は単に「Ｐ」と表示されたトランスミッション位置で、電気機械式パーキングブレーキシステムの自動ロックが行われる。これは、通常のトランスミッションロック（パーキングロック）の費用を節約できる。

従って、図３に示す実施例によれば、パーキングブレーキ装置は、パーキングブレーキ装置の実際の作動エレメント、即ち入力ユニット１０、及びシステムユニット５０の作動エレメントの両方によって作動できる。作動エレメントは、オートマチックトランスミッションの場合には、運転者によって作動されるべき、オートマチックトランスミッションの選択レバーである。当然のことながら、このことは、システムユニット５０が、盗難防止装置、点火ロック、等の制御ユニットである場合にも適用される。この場合にも、通信システム４０ａ、４０ｂの夫々へのアクセスのため、パーキングブレーキ装置を作動するための追加の高価なパワースイッチを夫々のシステムユニット５０に設ける必要がないという利点がある。

図４による実施例には、図１による実施例の場合と同様に、共通の通信システム４０が示してある。ＣＡＮバスの形態の標準的な通信システム３０が更に設けられている。別の作動ユニット７０の追加の電気的制御コンポーネント７１が通信システム４０に接続されている。一例は、車輛の駐車時に盗難防止の目的でハンドルを所定位置にロックするため、図３による実施例と関連して言及した電気機械式パーキングブレーキ装置のロックの代わりに又はこのロックに加えて作動するハンドルロックである。

同様に、例えば坂で、又は「停止−進行」交通状況で、スタート動作と停止作動を自動的に行っているとき、パーキングブレーキ装置をシステムユニット１０とは独立して作動するため、車輛に設けられたシステムユニット６０の電気的制御コンポーネント６１、例えばＡＢＳ又はＥＳＰを備えたサービスブレーキ装置又はエンジンの出力制御ユニットを通信システム４０に接続するのが有利である。

通信システムは、原理的には、車輛に設けられた通信システムである（例えばＣＡＮバス又はＬＩＮバス（図４参照））か或いは、このようなシステムを使用する。しかしながら、システムのセキュリティーのため、パーキングブレーキ装置の通信システムを独立したシステムとして形成するのが有利である。かくして、このようなパーキングブレーキ装置は、車輛に設けられた通信システムが故障したり接続が絶たれた場合でも作動させることができる（例えば車輛を駐車するときに再び掛けることができる）。これに関し、システムのセキュリティーは、パーキングブレーキ装置の通信システムに動力が独立して提供される場合、特に高い。

図１乃至図４による実施例に関して言及した特徴及び利点は、互いに自由に組み合わせてもよいということは理解されよう。かくして、例えば図４による実施例において、図２及び図３による実施例の場合と同様に、重複した通信システムを使用するのが有利である。

上述の実施例のうちの一実施例によるシステムは、電気機械式パーキングブレーキと組み合わせることができるばかりでなく、従来の制御装置、例えば電気式ウィンドウリフタ、電気式座席調節ユニット、又は電気式スライディングルーフに代えて使用することもできる。安全性が重要な産業的プラントで使用することもできる。これらの全ての使用分野において、本願で提案した「マスター−スレーブ（主−従）」という概念により、接触及びケーブル配線を最適にでき、これと関連して、ありうる乱れ及び故障の原因をなくすことができる。

本発明の一実施例の説明図である。 本発明の一実施例の説明図である。 本発明の一実施例の説明図である。 本発明の一実施例の説明図である。

Claims (11)

1. 少なくとも一つのブレーキを作動させるため、少なくとも一つの作動ユニットを作動させる制御ユニットにより評価される運転者の指令を検出するための少なくとも一つの入力ユニット（１０）を備えた、車輛の電気機械式パーキングブレーキ装置を作動させるための電子システムにおいて、
   前記制御ユニットは、少なくとも二つの制御コンポーネント（２１、２２、２３）を備えており、これらの制御コンポーネントのうちの第１制御コンポーネント（２１）は、前記入力ユニット（１０）と関連しており、少なくとも一つの第２制御コンポーネント（２２、２３）は、前記少なくとも一つの作動ユニット（３１、３２）と関連している、ことを特徴とするシステム。
2. 請求項１に記載のシステムにおいて、
   前記入力ユニット（１０）と関連した前記第１制御コンポーネント（２１）は、運転者の指令を評価し、前記少なくとも一つの作動ユニット（３１、３２）の作動を決定する、ことを特徴とするシステム。
3. 請求項１又は２に記載のシステムにおいて、
   前記少なくとも一つの作動ユニット（３１、３２）と関連した前記少なくとも一つの第２制御コンポーネント（２２、２３）は、前記作動ユニットを作動させるために必要とされる動力スイッチを備えている、ことを特徴とするシステム。
4. 請求項１、２、又は３に記載のシステムにおいて、
   前記制御コンポーネント（２１、２２、２３）は、少なくとも一つのバスシステム（３０、４０、４０ａ、４０ｂ）を介して互いに通信する、ことを特徴とするシステム。
5. 請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
   前記制御コンポーネント（２１、２２、２３）は、重複設計の通信システム（４０ａ、４０ｂ）を介して互いに通信する、ことを特徴とするシステム。
6. 請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
   前記少なくとも一つの作動ユニット（３１、３２）の前記少なくとも一つの第２制御コンポーネント（２２、２３）と通信する第３制御コンポーネント（５１）を備えたシステムユニット（５０）が設けられている、ことを特徴とするシステム。
7. 請求項６に記載のシステムにおいて、
   前記システムユニット（５０）は、オートマチックトランスミッションと関連している、ことを特徴とするシステム。
8. 請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
   前記第１制御コンポーネント（２１）及び前記少なくとも一つの第２制御コンポーネント（２２、２３）は、マスター−スレーブ関係にある、ことを特徴とするシステム。
9. 請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
   前記第１制御コンポーネント（２１）は、前記入力ユニット（１０）の領域に局部的に設けられている、ことを特徴とするシステム。
10. 請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
    前記少なくとも一つの第２制御コンポーネント（２２、２３）は、前記少なくとも一つの作動ユニット（３１、３２）に組み込まれている、ことを特徴とするシステム。
11. 請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載の電子システムを備えた、電気機械式パーキングブレーキ装置。

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