JP2009539666A - ブレーキ機構ユニットを制御するために与えられる操作力の適合化のための制御システム - Google Patents

Abstract

ブレーキ機構ユニットの制御のために与えられる操作力（Ｆ）の適合化のため、制御システムに、操作力（Ｆ）の発生のための電子装置（ＥＧＥ）が設けられ、電子装置（ＥＧＥ）は制御ユニット（ＳＵ）により制御可能である。制御ユニットが、発生される操作力（Ｆ）を低下させる少なくとも１つの事象（Ｅ１〜Ｅ９）の発生を監視すべく構成され、少なくとも１つの事象（Ｅ１〜Ｅ９）の発生時、発生される操作力（Ｆ）が少なくとも１つの予め与えられた目標操作力（Ｆｓｏｌｌ）と比較され、比較結果に応じて制御ユニット（ＳＵ）によって制御信号（ｓｓ）が発生され、制御信号（ｓｓ）が操作力（Ｆ）の適合化のために電子装置（ＥＧＥ）に入力される。

Description

本発明は、請求項１の前文に記載のブレーキ機構ユニットを制御するために与えられる操作力の適合化のための制御システムに関する。

通常の駐車ブレーキ又は駐車ブレーキシステム、例えばディスクブレーキシステム、ドラムブレーキシステム又はドラムインハットブレーキシステム等は従来技術から周知であり、それらの制動力は手動にて車両内に設けられたブレーキレバーを介して調整される。この場合、ブレーキレバーにより手動にて操作力が発生され、操作力がワイヤロープ引張システムを介して駐車ブレーキに伝達される。駐車ブレーキに加えられる操作力に応じ、駐車ブレーキにより制動力が発生され、制動力が駐車ブレーキのブレーキ機構ユニットに伝達される。従って、発生される制動力は、ワイヤロープ引張システムを介して伝達される操作力に比例する。それ故、予め与えられた操作力が存在する場合に、直接的に予め与えられた制動力がブレーキ機構ユニットに与えられる。

磨耗と経年変化により、この種機械的な駐車ブレーキシステムの寿命が経過する間にブレーキ特性が変化し、特に同一の操作力で発生する制動力が低下する。しかしこの制動力の低下は、操作レバーを介する操作力の補足により技術的に簡単に補償できる。

特定のブレーキシステムでは、例えば技術的実現のため、重畳される力が実際の制動力を減少させることができる。この場合に、考え得る重畳作用は、例えばコンビブレーキキャリパーにおける液圧伝達のような並行ブレーキシステムにより発生される力、又はドラムインハットブレーキシステム又はドラムブレーキシステムにおける逆転およびばね作用である。この結果、例えば斜面にある車両の逆走時に力が生じ、この力が駐車ブレーキの制動力に重畳され、その結果ワイヤロープ引張システムを介して伝達される操作力が低減される。専ら機械的に構成されている通常の駐車ブレーキシステムでは、この種の操作力低減が又もやブレーキレバーの手動による補足により技術的に簡単に補償できる。

更に、押ボタンモジュール又はスイッチモジュールの操作により電気式駐車ブレーキが投入又は解除される電気式駐車ブレーキシステムが公知である。この種の電気式駐車ブレーキの場合、制御システムを介して制御される電動機−伝動ユニットによって操作力が発生される。例えば、電動機−伝動ユニットにより発生された操作力が、直接的に、場合によっては設けられているブレーキ機構ユニットの操作のためのワイヤロープシステムに伝達され、従って駐車ブレーキに伝達される。

従来の電気式駐車ブレーキシステムは、単にブレーキ機構ユニットの投入と解除を可能にするだけで、運転者に、その際に存在する操作力の正確な伝達を行なわない。運転者は電気駐車ブレーキシステムによってはもはや拘束できず、車両が動き出した際に操作力を過小に見積もっていたと認識する。このため、車両のこの種の動き出しを認識しかつそれに応じて操作力を補足する電気式駐車ブレーキシステムが開発された。しかし、この種の適合化は一般に点火停止後、即ち車両エンジン停止後の予め定めた時間間隔内でしか行なわれない。不都合なことに、この種の駐車ブレーキシステムによっては、操作力低下に起因する車両の動き出しが任意の時点で回避可能であるという訳ではない。

上述の従来技術を基に、本発明の課題は、ブレーキ機構ユニットの制御のために与えられる操作力の適合化のための制御システムであって、運転者の手動的な介入なしに電子装置により発生される操作力の自動的な信頼性のある補足を可能にする制御システムを提供することにある。

この課題は、請求項１の前文から出発して、請求項１の特徴事項によって解決される。本発明の有利な構成は、従属請求項に示す。

ブレーキ機構ユニットの制御のために供給される操作力の適合化のための本発明による制御システムの主たる特徴は、制御ユニットが、発生される操作力を低下させる少なくとも１つの事象の発生を監視すべく構成され、少なくとも１つの事象の発生時、発生される操作力が少なくとも１つの予め与えられた目標操作力と比較され、比較結果に依存して制御ユニットによって制御信号が発生され、制御信号が操作力の適合化のために電子装置に入力される点にある。制御システムにおいて予め与えられた事象により、特に有利に、重ね合わされる力の発生および場合によってはそれに依存した操作力の低下をもたらし得る種々の原因が求められて監視される。少なくとも１つの原因の検出又は重ね合わされる力の発生に寄与する事象の検出時に、制御ユニットにより、現在発生されている操作力の低下が予め与えられた目標操作力を下回っているか否かが検査される。この場合、目標操作力は、例えば車両の確実な停止のために少なくとも必要な操作力を指定する。電子装置により発生される操作力が車両の確実な停止のために必要な制動力を発生させるのに不十分なときは、例えばその都度に存在する事象に依存して操作力が適合化される。この結果、自動化されかつ特に車両内に設けられた電子式駐車ブレーキシステムの確実な補足が、運転者の介入および検査なしに実現される。従って、制御システムにより、状況に応じて、しかも操作力低下が予想される事象の発生時に、少なくとも１つの電子式駐車ブレーキシステムの操作力の適合化が行なわれる。

更に、少なくとも１つの事象の発生と、少なくとも１つの予め与えられた目標操作力に対し発生された操作力の下回りとの間の時間的関係を求めるとよい。このため、時間的関係が所定の目標時間と比較され、比較結果に依存して電子装置の操作力が適合化される。この結果、操作力低下の原因が電子式駐車ブレーキシステムの損傷によるのではなく誤りによるものと認定することが保証され、従って操作力の適合化又は補足が電子式駐車ブレーキシステムの電子的および／又は機械的な構成要素の損傷を生じさせ得る。

以下、図面に基づく実施例にて本発明を説明する。

図１は、概略的なブロック図で、少なくとも１つの電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢの操作力を適合化するための制御システム又は制御装置を示している。電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢは、例えば集積化された制御ユニットＳＵを有し、制御ユニットＳＵは操作力Ｆの発生のための電子装置ＥＧＥに接続されている。制御ユニットＳＵは、例えばプロセッサユニットＣＵとこれに接続されたメモリユニットＭＵを有する。代替的な実施形態では、制御ユニットＳＵを電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢから空間的に分離して配置してもよいし、車両の既存の制御装置内に少なくとも部分的に組み込んでもよい。

操作力Ｆを発生する電子装置は、有利な実施形態では、電動機−伝動ユニットＥＧＥとして構成されている。制御ユニットＳＵにより発生さる制御信号ｓｓに依存し、電動機−伝動ユニットＥＧＥにより操作力Ｆが発生される。操作力Ｆは電動機−伝動ユニットＥＧＥから、例えば直接的又は間接的にブレーキ機構ユニットＢＭＵに伝達される。ブレーキ機構ユニットＢＭＵは、このために、例えばワイヤロープ引張システムＳＺＳを介して電動機−伝動ユニットＥＧＥに連結されている。

制御システムＳＳは、制御ユニットＳＵに接続された押ボタン又はスイッチモジュールＳＭを有する。押ボタン又はスイッチモジュールＳＭにより、制御ユニットＳＵ、特にプロセッサユニットＣＵに伝送される少なくとも１つのスイッチ信号ｓｗが発生される。有利な実施形態において、スイッチモジュールＳＭは、車両内部、特に車両運転席範囲内に配置されていて、無線又は有線接続のインターフェース又は場合によっては車両内に設けられた他の制御ユニットを介して制御システムＳＳに接続されている。

プロセッサユニットＣＵで実行される制御・評価ルーチンＳＡＲを介してスイッチ信号ｓｗが評価され、それに応じ制御信号ｓｓが発生され、次に制御信号ｓｓが電動機−伝動ユニットＥＧＥに伝達される。印加された制御信号ｓｓに応じ電動機−伝動ユニットＥＧＥにより操作力Ｆが発生される。操作力Ｆは、車輪Ｒの制動のためのブレーキ機構ユニットＢＭＵに伝達される。即ち車両の駐車又はパーキングブレーキが投入・解除される。

ブレーキ機構ユニットＢＭＵは、例えばブレーキライニングモジュールＢＢＭとこれと協働するブレーキドラムモジュールＢＴＭを有するとよく、制動作用発生のために加えられる操作力Ｆに応じてブレーキライニングモジュールＢＢＭがブレーキドラムモジュールＢＴＭに押しつけられる。

図２のフローチャートに従い、電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢの操作後、即ち駐車ブレーキの投入後、操作力Ｆの適合化のための図２に示す制御・評価ルーチンＳＡＲが実行される。先ず電動機−伝動ユニットＥＧＥにより操作力Ｆが生じ、ブレーキ機構ユニットＢＭＵが相応に操作される。電子駐車ブレーキシステムＥＰＢは投入状態にある。

同時に制御ユニットＳＵ、特にプロセッサＣＵで実行される制御・評価ルーチンＳＡＲにより、操作力Ｆを低下させる事象Ｅ１〜ＥＮの発生が監視される。場合により生ずる車両での操作力Ｆの低下の原因が、事象Ｅ１〜ＥＮにより定義される。該原因は、車両の個々の操作要素の予め与えられた操作特徴および／又は他の車両パラメータに依存し得る。

第１の事象Ｅ１は、例えば車両内でのブレーキペダルの解放である。第２の事象Ｅ２は電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢの解除又は作動のためのスイッチモジュールＳＷの操作および／又は解放である。更に、第３の事象Ｅ３として、ギヤ投入又はノッチ投入又は選択およびエンジン動作中の際の加速ペダルの操作が監視され、そして第４の事象Ｅ４として、ギヤ投入又はノッチ投入又は選択およびエンジン動作中の加速ペダルの解放が監視されるとよい。第５の事象Ｅ５は、例えば加速ペダルの操作およびギヤ投入又はノッチ投入又は選択の際のエンジン停止であるとよい。第６の事象Ｅ６は、加速ペダルの操作およびエンジン動作中の際のギヤ又はノッチの解除である。第７の事象Ｅ７は、車両状態の変化、例えば過渡状態から定常状態への変化およびその逆の変化であり、第８の事象Ｅ８は車両傾斜の変化であり、そして第９の事象Ｅ９は車両の積載量の変化である。上記の第１から第９の事象Ｅ１〜Ｅ９は、それぞれ個別に又は組合せで監視されるとよい。

制御システムＳＳの制御・評価ルーチンＳＡＲにより上記の事象Ｅ１〜Ｅ９の少なくとも１つの発生が認識されると、電子装置ＥＧＥを介して発生される操作力Ｆが、少なくとも１つの予め与えられた目標操作力Ｆｓｏｌｌと比較される。この際、有利な実施形態では、制御・評価ルーチンＳＡＲにより、予め与えられた目標操作力Ｆｓｏｌｌを現在発生している操作力Ｆが下回っているか否かがチェックされる。即ち、ブレーキ機構ユニットＢＭＵに作用する現在の操作力Ｆが、例えば車両の転がりを防止するのに十分か否かがチェックされる。電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢより発生される現在の操作力Ｆが十分であるか、所定の目標操作力Ｆｓｏｌｌに等しいか又はそれより大きい場合、制御・評価ルーチンＳＡＲにより事象Ｅ１〜Ｅ９の発生の監視が改めて開始される。

現在印加されている操作力Ｆがめ与えられた目標操作力Ｆｓｏｌｌを下回っている場合には、制御・評価ルーチンＳＡＲにより事象Ｅ１〜Ｅ９の少なくとも１つの発生と、少なくとも１つの予め与えられた目標操作力Ｆｓｏｌｌに対する発生される操作力Ｆの下回りとの間の時間的関係ｔ（Ｅ）が求められる。求められた時間的関係ｔ（Ｅ）が予め与えられた目標時間Ｔｓｏｌｌを上回る場合には、その発生事象Ｅ１〜Ｅ９が拒否されて故障警報が発生される。操作力Ｆの新たな適合化又は補足は、有利な実施形態では、電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢの新たな操作後に初めて行なわれる。

求めた時間的関係ｔ（Ｅ）が予め与えられた目標時間Ｔｓｏｌｌを下回る場合、即ち当該事象Ｅ１〜Ｅ９が目標時間Ｔｓｏｌｌ内に発生した場合には、電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢの操作力Ｆが適合化され、従って電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢが「補足作動」される。操作力Ｆの適合化の達成後、制御・評価ルーチンＳＡＲによって予め与えられた事象Ｅ１〜Ｅ９の発生の監視が続行される。

電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢ内での操作力Ｆの適合化に誤りのある場合には、現在の事象Ｅ１〜Ｅ９が拒否される。有利な実施形態では、エラー警報が表示ユニットにより車両運転者に提供される。操作力Ｆの更なる適合化は、例えば電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢの新たな操作後に初めて再び可能となる。

有利な実施形態では、予め与えられる目標時間ＴｓｏｌｌがメモリユニットＭＵに記憶されているか、又はその都度、実際に制御・評価ルーチンＳＡＲを介して求められる。異なる事象Ｅ１〜Ｅ９の時間的関係ｔ（Ｅ１）〜ｔ（Ｅ９）のチェックのため、各々異なる目標時間Ｔｓｏｌｌ１〜Ｔｓｏｌｌ９が用意されているとよく、これら目標時間は同様にメモリユニットＭＵに記憶されているか、又はその都度実際に求められる。

更に異なる事象Ｅ１〜Ｅ９に、各々１つ以上の予め与えられた操作力目標値Ｆｓｏｌｌ１〜Ｆｓｏｌｌ９がメモリユニットＭＵ内において割り付けられているよい。これら操作力目標値は、その都度発生した事象Ｅ１〜Ｅ９に依存して制御・評価ルーチンＳＡＲによって読み込んで、現在発生している操作力Ｆを評価するために用意される。

例えば存在する操作力Ｆの最小限化の原因は、斜面にある車両（第７の事象Ｅ７）のブレーキペダルが解放され（第１の事象Ｅ１）、又はエンジン動作中およびギヤ投入又はノッチ選択又は投入の際に加速ペダルが解放された（第３の事象Ｅ３）ことにある。上記の事象Ｅ１、Ｅ３、Ｅ７は、車両がブレーキ中に簡単に後退し、それに伴い電子式駐車ブレーキシステムの操作力Ｆが低減すると言う結果を引き起こす。この操作力低下が、制御システムＳＳによりメモリユニットＭＵ内に記憶された目標時間Ｔｓｏｌｌ内に検出されると、電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢの操作力Ｆが自動的に適合化される。

例えばエンジン動作中およびギヤ投入又はノッチ選択又は投入の際に加速ペダルの操作（第３の事象Ｅ３）が行なわれたときは、車両は投入されている駐車ブレーキに抗して始動する。この場合には操作力Ｆの適合化が必要である。電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢによって制御された制動過程に基づく操作力Ｆも、これによって生じるブレーキ機構ユニットＢＭＵの動的な負担軽減に基づいて減少する。

操作力目標値Ｆｓｏｌｌを下回る状態の検出後、実際の操作力Ｆが、制御ユニットＣＵで実行される制御・評価ルーチンＳＡＲにより制御されて適合化され、しかも少なくともとも予め与えられた操作力目標値Ｆｓｏｌｌに、又はその都度発生した事象Ｅ１〜Ｅ９に割り当てられた操作力目標値Ｆｓｏｌｌ１〜Ｆｓｏｌｌ９に合わされる。

予め与えられる操作力目標値Ｆｓｏｌｌ１〜Ｆｓｏｌｌ９が、有利な実施形態では、同様に制御・評価ルーチンＳＡＲで求められ評価される付加的な車両周囲条件に依存する。この種の車両周囲条件は、例えば傾斜、積載量、タイヤ圧力、周囲温度、電子式駐車ブレーキシステムＥＰＢ又はそのユニットの磨耗および／又は経年変化又は変形であり得る。

操作力Ｆの適合化完了後、制御システムＳＳは、再び操作力Ｆを減少させる少なくとも１つの事象Ｅ１〜Ｅ９の存在を監視する一種の「待機モード」に移行される。

以上において本発明を実施例について説明した。本発明の基礎をなす思想を逸脱することなく数多くの変化および部分変更が可能であることは自明である。

少なくとも１つの電子式駐車ブレーキシステムの操作力の適合化のための制御システムを模擬的に示すブロック図 操作力の適合化のための制御を模擬的に示すフローチャート

符号の説明

ＢＢＭ ブレーキライニングモジュール、ＢＭＵ ブレーキ機構ユニット、ＢＴＭ ブレーキドラムモジュール、ＣＵ 制御ユニット、ＥＰＢ 電子式駐車ブレーキ、ＥＧＥ 電動機−伝動ユニット、ＭＵ メモリユニット、Ｒ 車輪、ＳＡＲ 制御・評価ルーチン、ＳＭ スイッチモジュール、ＳＳ 制御システム、ＳＵ 制御ユニット、ＳＺＳ ワイヤロープ引張システム

Claims (14)

1. ブレーキ機構ユニット（ＢＭＵ）の制御のために与えられる操作力（Ｆ）の適合化のための制御システムであって、操作力（Ｆ）の発生のための電子装置（ＥＧＥ）が車両内に設けられていて、電子装置（ＥＧＥ）が制御ユニット（ＳＵ）を介して制御可能である制御システムにおいて、
   制御ユニット（ＳＵ）が、発生される操作力（Ｆ）を低下させる少なくとも１つの事象（Ｅ１〜Ｅ９）の発生を監視するように構成されていて、少なくとも１つの事象（Ｅ１〜Ｅ９）の発生時に、発生される操作力（Ｆ）が少なくとも１つの予め与えられた目標操作力（Ｆｓｏｌｌ）と比較され、比較結果に依存して制御ユニット（ＳＵ）によって制御信号（ｓｓ）が発生され、制御信号（ｓｓ）が操作力（Ｆ）の適合化のために電子装置（ＥＧＥ）に入力されることを特徴とする制御システム。
2. 発生される操作力（Ｆ）が少なくとも１つの予め与えられた目標操作力（Ｆｓｏｌｌ）を下回る場合に、電子装置（ＥＧＥ）によって発生される操作力（Ｆ）が適合化されることを特徴とする請求項１記載の制御システム。
3. 操作力（Ｆ）の適合化のために、電子装置（ＥＰＢ）によって発生される操作力（Ｆ）が高められ、しかも操作力（Ｆ）が少なくとも予め与えられた目標操作力（Ｆｓｏｌｌ）に一致するまで高められることを特徴とする請求項１又は２記載の制御システム。
4. 事象（Ｅ１〜Ｅ９）として、車両内でのブレーキペダルの解放、電子式駐車ブレーキシステム（ＥＰＢ）の解除又は投入のためのスイッチモジュール（ＳＭ）の操作又は解放、ギヤ投入又はノッチ投入又は選択およびエンジン動作中の加速ペダルの操作、ギヤ投入又はノッチ投入又は選択およびエンジン動作中の加速ペダルの解放、加速ペダル操作およびギヤ投入又はノッチ投入又は選択時のエンジン停止、加速ペダル操作およびエンジン動作中のギヤ又はノッチの外し、過渡から定常へのおよびその逆の車両状態の変化、車両傾斜の変化および／又は車両の積載量の変化が監視されることを特徴とする請求項３記載の制御システム。
5. 事象（Ｅ１〜Ｅ９）が個別に又は組合せて監視されることを特徴とする請求項４記載の制御システム。
6. 少なくとも１つの事象（Ｅ）の発生と、少なくとも１つの予め与えられた目標操作力（Ｆｓｏｌｌ）に対する発生される操作力（Ｆ）の下回りとの間の時間的関係（ｔ（Ｅ））が求められることを特徴とする請求項２乃至５の１つに記載の制御システム。
7. 時間的関係（ｔ（Ｅ））が予め与えられた目標時間（Ｔｓｏｌｌ）と比較され、比較結果に応じて操作力（Ｆ）が適合化されることを特徴とする請求項６記載の制御システム。
8. 求められた時間的関係（ｔ（Ｅ））が予め与えられた目標時間（Ｔｓｏｌｌ）を超過した際に誤り警報が発生されることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の制御システム。
9. 制御ユニット（ＳＵ）によって、遂行された操作力（Ｆ）の適合化が検査されることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の制御システム。
10. 制御ユニット（ＳＵ）によって、操作力（Ｆ）に影響を及ぼす周囲パラメータが求められて評価され、かつ操作力（Ｆ）に依存して適合化されることを特徴とする請求項１乃至９記載の制御システム。
11. 周囲条件として、傾斜、積載量、タイヤ圧力、周囲温度、電子式駐車ブレーキシステム（ＥＰＢ）又はそれのユニットの消耗および／又は経年変化が求められることを特徴とする請求項１０記載の制御システム。
12. 異なる事象（Ｅ１〜Ｅ９）に異なる目標操作力（Ｆｓｏｌｌ１〜Ｆｓｏｌｌ９）および／又は異なる目標時間（Ｔｓｏｌｌ１〜Ｔｓｏｌｌ９）が割り当てられることを特徴とする請求項７乃至１１の１つに記載の制御システム。
13. 電子装置として電動機−伝動ユニット（ＥＧＥ）として構成されていることを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載の制御システム。
14. 制御ユニット（ＣＵ）および電子装置（ＥＧＥ）が電子駐車ブレーキシステム（ＥＰＢ）を構成することを特徴とする請求項１乃至１３の１つに記載の制御システム。

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