JP2010512277A

JP2010512277A - 電子制御式パーキングブレーキシステム

Info

Publication number: JP2010512277A
Application number: JP2009540726A
Authority: JP
Inventors: パスカルフェブレ，; ガエルエドゥワン，; ラミロロドリゲス，
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2007-12-06
Publication date: 2010-04-22
Anticipated expiration: 2027-12-06
Also published as: WO2008071623A1; CN101600609A; US8412408B2; EP2089259B1; CN101600609B; US20120296516A1; FR2909624B1; JP5300737B2; EP2089259A1; FR2909624A1

Abstract

本発明のシステムは、計算機（２０）と、制御ハウジング（１０）とを含み、制御ハウジング（１０）には単一の安定位置を開位置に有する複数のスイッチと、前記スイッチの手動制御部材とが設けられ、前記制御部材（１１）は、全てのスイッチが開いた状態の停止位置に自動的に戻る単安定型である。ハウジングは、制御部材を第１方向に操作すると閉じるように構成された、ブレーキの作動を制御するための単一の第１スイッチ（Ｓ１）、制御部材を第１方向とは反対の第２方向に操作すると閉じるように構成された、ブレーキの解除を制御するための単一の第２スイッチ（Ｓ３）、並びに、制御部材の位置に応じて、前記第１スイッチ及び第２スイッチのうちの一方のスイッチが閉じているシステム作動状態と、前記第１スイッチ及び第２スイッチが開いているシステム非作動状態と、誤動作状態とを区別することを可能にするアナログ情報を供給する診断回路（Ｓ２）を含む。

Description

本発明は、電子制御式のパーキングブレーキシステムに関し、特にブレーキの作動及び解除を制御する手段、及び当該手段の動作論理に関する。

種々のパーキングブレーキの電子制御システムが公知であり、制御手段は普通、プッシュボタン／プルノブ又は「アーム」によって作動するスイッチシステムである。電子制御式パーキングブレーキシステムは、特に、ＣＡ２３８１７８６、特開２００１−１０６０５７号、特開２００５−０８１９６４号に記載されている。
パーキングブレーキの電子制御は、
−制御ノブを引っ張ると確実にブレーキが作動し、
−制御ノブを押すと確実に解除が行なわれる
ように、運転者の意思を確実に伝達することができなければならず、同時に、偶発的な作動操作又は解除操作を必ず回避できなければならない。

現在、パーキングブレーキの電子制御には、普通、４個又は６個のスイッチが用いられ、これらのスイッチは、ブレーキ解除制御と作動制御の各機能にそれぞれ必要とされる電流の接触を行なうために使用される。停止状態では、スイッチの全てが開いている。短いが、十分な期間のパルスを、制御ノブ又はアームに第１方向に印加することにより、一の機能に専用のスイッチ、例えばブレーキの作動に専用のスイッチが閉じ、ノブ又はアームが解放されて自動的に停止位置に戻ると、このブレーキは作動したままになる。別のパルスを制御ノブ又はアームに、反対方向に印加することにより、第２の機能に専用のスイッチ、即ちブレーキの解除に専用のスイッチが閉じ、ノブ又はアームが解放されて停止位置に戻ると、このブレーキは同様に解除されたままになる。
各機能に対応する複数のスイッチの使用は、これらのスイッチの冗長性を利用して高い安全性を確保することにより、特に、例えばスプリアス電気信号や、電気接続線の一つの短絡等が、単独で、不適当に、且つ危険な状態でブレーキの制御を起動してしまう現象の防止を目的としている。スイッチの冗長性とは、関連するスイッチの全てが閉じる場合にのみ実際にコマンドが実行されることを意味する。実用上、例えばこのような電気障害によって、車両が正常に走行しているときにブレーキのタイムリーでない作動が引き起こされないようにすることが絶対必要であることは自明である。同様に、電気障害により、例えば坂道で停止している車両のブレーキが解除されることがないようにすることも同じように重要である。
しかしながら、このような冗長性はスイッチの数を増加させる。

本発明の目的は、必要とされるスイッチの数を、制御の安全性及び信頼性を損なうことなく減らすことにより省力化を達成するとともに、その動作論理により確実に規制を遵守することにある。
これらの目的に鑑みて、本発明の主題は電子制御式パーキングブレーキシステムであり、当該パーキングブレーキシステムは制御ハウジングを備え、制御ハウジングは、単一の安定位置を開位置に有する複数のスイッチと、前記スイッチ群の手動制御部材とを有し、前記制御部材は、スイッチの全てが開いた状態の停止位置に自動的に戻る単安定型であり、
ハウジングが、
−制御部材に対する第１方向の操作によって閉じるように構成された、ブレーキの作動を制御するための単一の第１スイッチと、
−制御部材に対する第１方向とは反対の第２方向の操作によって閉じるように構成された、ブレーキの解除を制御するための単一の第２スイッチと、
−制御部材の位置に応じて、前記第１スイッチ及び第２スイッチのうちの一方が閉じている作動状態と、前記第１スイッチ及び第２スイッチが開いているシステムの非作動状態と、故障状態との区別を可能にするアナログ情報を供給するように構成された診断回路と
を備えることを特徴とする。

電流源に接続される診断回路の目的は、診断回路の両端で測定される電圧値を利用して、２つのスイッチのうちの一方を閉じることによって生じる信号に加えて、スイッチの閉又は開タイプを表わす単一の２値信号に制限されず、特に回路遮断、グラウンドとの短絡、又は電源の短絡のような回路の他の状態も知らせることができる通知を供給することである。この機能を実現するために、作動状態で供給される電圧が、非作動状態で供給される電圧とは異なり、且つ両方の電圧が、開回路、グラウンドとの短絡、及び電源との短絡において供給される電圧とは異なることを前提に、機械システム、光システム、又は磁気システムを用いることもできる。
好適には、診断回路は、前述の目的のために、この操作の方向に関係なく、制御部材に対する操作によって閉じるように構成される第３スイッチと、２つの抵抗体とを含み、これらの抵抗体の一方はともに接地され、他方は第３スイッチのいずれかの側にそれぞれ接続される。

従って、この回路においては、その両端の、
−第３スイッチの開位置に対応する、２つの抵抗体のうちの一方の両端の電圧である第１電圧レベル、
−第３スイッチの閉位置に対応する、並列接続される２つの抵抗体から成るグループの両端の電圧である第２電圧レベル、
−回路の断線型の不良に対応する、最初の２つのレベルよりも高いレベルの電圧、特に電源の電圧である第３電圧レベル、
−回路の短絡型の不良に対応する、最初の２つのレベルよりも低いレベルの電圧、特にほぼゼロの電圧である第４電圧レベル
を測定することが可能である。
第３スイッチだけを介して複数の通知を供給するという診断回路のこの機能を表現するために、この回路を診断スイッチ、又はアナログスイッチと呼ぶ。

制御ハウジングが供給する種々の信号を分析するために、特に、上に述べた種々の電圧、すなわち第１スイッチ及び第２スイッチの両端の電圧、及びこれらの電圧の経時的な傾向を求めるために、制御ハウジングを、診断回路の両端の電圧、及び第１スイッチ及び第２スイッチの両端の電圧を測定する手段を含むコンピュータに接続する。
コンピュータには、所定の電圧閾値に基づいた電圧のレベルと、所定の時間閾値に基づいた前記電圧のうちの一つのホールド時間を決定するための内部クロック及びフィルタ回路が設けられ、前記電圧、これらの電圧の組み合わせ、更には時間に基づいて、制御部材に対して実行される実際の操作を表わすブレーキ作動又は解除コマンド通知を推定することができる論理回路が組み込まれる。

このような論理について以下に詳述する。当該論理の機能の中で特に注目に値するものは下記の通りである。
−第１スイッチ及び第２スイッチのうちの一方、及び第３スイッチに共通する最短閉鎖時間
−偶然の外部要因、例えばスイッチを誤って作動させうる車両への外部衝撃によってスイッチの閉鎖が行われないことの検証
−スイッチの作動時間が所定の範囲に収まること、例えば、制御部材に対するユーザの体の一部による操作が、この時間が所定の最短時間よりも長い場合にのみ考慮されること、しかし逆に、この時間が短くても当該操作が実際に考慮され、これがシステムの応答性を意味することの検証
従って、これらの目的のために、コンピュータは所定の種類の車両又はアプリケーションの制御システムの特定の要件を満たすように構成及び設定されるフィルタ回路を含む。

他の特徴及び利点は、本発明によるシステムの説明により明らかにする。

図１は、システムが安定な停止位置にある状態を表している。図２は、ブレーキ作動制御位置にある状態の、図１に対応する図である。図３は、ブレーキ解除制御位置にある状態の、図１に対応する図である。図４は、診断回路の両端で測定される電圧に従ったアナログスイッチの種々の状態を表している。図５は、アナログスイッチの動作論理を示す図である。図６は、制御システム全体の動作論理を示している。図７は、制御システム全体の動作論理の変形例を示している。

図１に示すシステムは、コンピュータ２０に接続される制御ハウジング１０を備え、コンピュータ２０は出力２１からブレーキ駆動信号を供給し、ブレーキを作動又は解除する。
制御ハウジングは、ブレーキを作動する第１スイッチＳ１と、ブレーキを解除する第２スイッチＳ３と、第３スイッチＳ２−１を含む診断アナログスイッチＳ２から成る診断回路と、制御発光ダイオードＤ１とを含む。

作動スイッチＳ１及び解除スイッチＳ３は、図１に示すように、ノーマルオープンである。これらのスイッチは、ラインＬ１及びＬ３を介してコンピュータ２０に接続され、これらのスイッチが閉じると、それらのリンクＬ１及びＬ３を車両のグラウンドＭ１に短絡させる。
プル／プッシュボタン１１又は他の等価な手動制御部材は、以下のようにスイッチＳ１、Ｓ３、及びＳ２−１の閉鎖を制御する。
−所定の第１方向、例えば作動方向にボタン１１を操作することによって、図２に示すように、スイッチＳ１及びＳ２−１がほぼ同時に閉じる。
−所定の逆方向、例えば解除方向にボタン１１を操作によって、図３に示すように、スイッチＳ３及びＳ２−１が閉じる。

また、このプル／プッシュボタン１１は、図１に示す停止位置に自動的に戻り、この停止位置で３つのスイッチＳ１、Ｓ３、及びＳ２−１が全て開くようにも構成される。
診断アナログスイッチＳ２は更に、比較的大きい値、例えば２７００オームの値を有する抵抗体であって、スイッチＳ２−１の一方の端子をコンピュータ２０に接続するラインＬ２と、コンピュータのグラウンドＭ２に接続されるラインＬ４との間に接続される第１抵抗体Ｒ１と、比較的小さい値、例えば１８０オームの値を有する抵抗体であって、スイッチＳ２−１の他方の端子とラインＬ４との間に接続される第２抵抗体Ｒ２とを含む。コンピュータ２０は常に、ラインＬ２に現われる電圧Ｖｓａ、つまりスイッチＳ２−１の閉状態又は開状態、及び診断スイッチＳ２の全ての故障に従って変化する電圧Ｖｓａを読み取る。

図４に示すように、電圧Ｖｓａは従って種々の値範囲で変化することができ、各範囲はアナログスイッチＳ２の状態を判断する。
−故障が発生しておらず、且つスイッチＳ２−１が開いている場合、Ｖｓａは、大きい値の抵抗体Ｒ１の両端で測定される電圧であり、大きい方の電圧範囲、例えばアナログスイッチＳ２の非作動レベル「Ｎ０」に対応する２．６〜４．５９ボルトに収まる。
−故障が発生しておらず、且つスイッチＳ２−１が閉じている場合、Ｖｓａは、小さい抵抗値を有するＲ２にＲ１を並列接続した状態のＲ１及びＲ２のグループの両端で測定される電圧であり、小さい方の電圧範囲に、例えばアナログスイッチの作動レベル「Ｎ１」に対応する０．５〜２．１ボルトの範囲に収まる。
−グラウンドとの短絡が発生する場合、Ｖｓａは非常に小さい値となって、例えば０．４ボルトの最小閾値を下回り、電源との短絡が発生する場合、Ｖｓａは、最大閾値、例えば４．６ボルトを上回る。このような２つの場合、アナログスイッチは故障レベル「Ｎ２」になる。
スイッチＳ２−１の電流の接触の可能性も考慮に入れるために、アナログスイッチＳ２の３つの状態は、実際には、フィルタリング時間と呼ばれる所定の最短時間に亘って、測定電圧Ｖｓａを前記範囲のうちの一つに保持することによってのみ確認される。フィルタリング時間は、各電圧範囲について同じでもよく、異なってもよい。

このフィルタリング時間を考慮に入れて、アナログスイッチＳ２の動作論理を図５に示す。
−アナログスイッチＳ２は、いずれかの非作動状態又は故障状態から始まって、次の条件Ｉが満たされる場合に作動すると考えられる：Ｖｓａがレベル「Ｎ１」の電圧範囲に、第１フィルタリング時間ｔ_Ｉよりも長い時間に亘って収まる。
−アナログスイッチＳ２は、いずれかの作動状態又は故障状態から始まって、次の条件ＩＩが満たされる場合に非作動になると考えられる：Ｖｓａがレベル「Ｎ０」の電圧範囲に、第２フィルタリング時間ｔ_ＩＩよりも長い時間に亘って収まる。
−アナログスイッチＳ２は、次の条件ＩＩＩが満たされる場合に故障したと考えられる：Ｖｓａがレベル「Ｎ２」の複数の範囲のうちの一つに、第３フィルタリング時間ｔ_ＩＩＩよりも長い時間に亘って収まる。

図６は、制御システム全体の動作論理を示している。
電気制御は５つの状態により特徴付けることができる。
−制御非作動：Ｓ１＝０；Ｓ２＝０；Ｓ３＝０、すなわちスイッチの全てが非作動になっている。
−作動リクエスト：Ｓ１＝１；Ｓ２＝１；Ｓ３＝０：ボタン１１を作動方向に操作すると、スイッチＳ１が閉じ、アナログスイッチＳ２は状態１になる。
−解除リクエスト：Ｓ１＝０；Ｓ２＝１；Ｓ３＝１：ボタン１１を解除方向に操作すると、スイッチＳ３が閉じ、アナログスイッチＳ２は状態１になる。
−作動が進行している：スイッチの作動状態が一致しない、すなわち２つのスイッチＳ１及びＳ２、又はＳ２及びＳ３のうちの一方のみが、フィルタリング時間よりも短い時間ｔに亘って作動する。
−Ｓ２が故障状態になっている場合の制御障害

動作論理を図６に示す。この図６では、システムの作動状態は、「作動リクエスト」及び「解除リクエスト」であり、非作動状態は「制御非作動」であり、項目１〜８は以下のように定義される。
１：Ｓ２が故障する：Ｓ２＝２
２：制御が作動する：Ｓ１＝１又はＳ２＝１又はＳ３＝１
３：スイッチの作動状態がｔ≧フィルタリング時間（ｔ２）に亘って一致しない
４：制御非作動：Ｓ１＝０；Ｓ２＝０；Ｓ３＝０
５：作動リクエスト：ｔ＞フィルタリング時間（ｔ３）に亘ってＳ１＝０；Ｓ２＝１；Ｓ３＝０
６：解除リクエスト：ｔ＞フィルタリング時間（ｔ４）に亘ってＳ１＝０；Ｓ２＝１；Ｓ３＝１
７：ｔ＞フィルタリング時間（ｔ５）に亘るリクエスト有効−制御が遮断された状態に対応
８：故障が発生していない状態が確認され、制御非作動
この動作論理の変形例を、同じ参照記号を用いた図７に示す。

Claims

コンピュータ（２０）と、コンピュータに接続された制御ハウジング（１０）とを備える電子制御式パーキングブレーキシステムであって、制御ハウジング（１０）は、開位置に単一の安定位置を有する複数のスイッチと、前記スイッチの手動制御部材（１１）とを有し、前記制御部材（１１）は、スイッチの全てが開いた状態の停止位置に自動的に戻る単安定型であり、
ハウジングが、
−制御部材を第１方向に操作すると閉じるように構成された、ブレーキの作動を制御するための単一の第１スイッチ（Ｓ１）と、
−制御部材を第１方向とは反対の第２方向に操作すると閉じるように構成された、ブレーキの解除を制御するための単一の第２スイッチ（Ｓ３）と、
−制御部材の位置に応じて、前記第１スイッチ及び第２スイッチのうちの一方が閉じているシステムの作動状態と、前記第１スイッチ及び第２スイッチが開いているシステムの非作動状態と、故障状態との区別を可能にするアナログ情報を供給するように構成された診断回路（Ｓ２）と
を備えることを特徴とする、パーキングブレーキシステム。
診断回路（Ｓ２）は、この目的のために、方向に関係なく制御部材（１１）を操作すると閉じるように構成された第３スイッチ（Ｓ２−１）と、２つの抵抗体（Ｒ１、Ｒ２）とを含み、これらの抵抗体の一方がともにグラウンド（Ｍ１）に接続され、他方が第３スイッチ（Ｓ２−１）のいずれかの側にそれぞれ接続されることを特徴とする、請求項１記載のシステム。
大きい値の第１抵抗体（Ｒ１）が、スイッチ（Ｓ２−１）の一方の端子をコンピュータ（２０）に接続するライン（Ｌ２）と、コンピュータのグラウンド（Ｍ２）に接続されるライン（Ｌ４）との間に接続され、小さい値の第２抵抗体（Ｒ２）が、スイッチ（Ｓ２−１）の他方の端子とライン（Ｌ４）との間に接続されることを特徴とする、請求項２記載のシステム。
コンピュータ（２０）が、診断回路（Ｓ２）の両端の電圧（Ｖｓａ）と、第１スイッチ及び第２スイッチ（Ｓ１、Ｓ３）の両端の電圧とを測定する手段を含むことを特徴とする、請求項１記載のシステム。
コンピュータ（２０）には、所定の電圧閾値に基づく電圧のレベルと、所定の時間閾値に基づく前記電圧のうちの一つのホールド時間とを決定する内部クロック及びフィルタ回路が設けられ、前記電圧、これら電圧の組み合わせ、及び時間に基づいて、制御部材に対して実行される実際の操作を表わすブレーキ作動コマンド通知又はブレーキ解除コマンド通知を推定することができる論理回路が組み込まれることを特徴とする、請求項４記載のシステム。