JP2018514450A - 自動化されたパーキングブレーキ、および自動化されたパーキングブレーキを作動させる方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つのブレーキ装置（１）を有する自動車のための自動化された駐車ブレーキを作動させる方法であって、駐車ブレーキは少なくとも２つの状態をとることができ、第１の状態では駐車ブレーキによってクランプ力が生成されず、第２の状態では駐車ブレーキによってクランプ力が生成され、移行点が２つの状態の間の移行を定義し、移行点の識別が駐車ブレーキの解除プロセス中に行われることを特徴とする。さらに本発明は、相応にセットアップされた制御装置ならびにこれに対応する駐車ブレーキに関する。【選択図】 図３

Description

本発明は、少なくとも１つのブレーキ装置を有する自動車のための自動化された駐車ブレーキを作動させる方法に関するものであり、駐車ブレーキは少なくとも２つの状態をとることができ、第１の状態では駐車ブレーキによってクランプ力が生成されず、第２の状態では駐車ブレーキによってクランプ力が生成され、移行点が２つの状態の間の移行を定義し、移行点の識別が駐車ブレーキの解除プロセス中に行われることを特徴とする。

従来技術より、たとえば特許文献１が知られている。この文献は、自動化された駐車ブレーキを有する自動車で駐車ブレーキプロセスを実施する方法に関するものであり、駐車ブレーキプロセスは少なくとも２つの段階を有しており、先行する第１の段階では駐車ブレーキによってクランプ力が生成されず、後続する第２の段階では駐車ブレーキによってクランプ力が生成され、駐車ブレーキは、クランプ力を生成するための制御可能な駐車ブレーキアクチュエータを有しており、第１の段階から第２の段階への移行の検知は、駐車ブレーキアクチュエータの制御の固有のパラメータの時間的推移に基づいて行われることを特徴とする。つまりこの場合、力の生じない段階から力を生成する段階への移行の判定は、駐車ブレーキの閉止プロセスの枠内で行われる。

高度に自動化されたパーキング（運転者が車両内に座っていない）などの機能によって、新たな要求事項がパーキングブレーキに課せられている。液圧ブレーキ装置（たとえばＥＳＰ）が失陥した場合、パーキングブレーキが（安全性の理由から）必要なフォールバックシステムとしての役目を果たす。実験が明らかにしているところでは、その際に安全上の要求事項を満たすには≦２００ミリ秒の作動時間が必要である。しかしこの値は、変化する要求事項に基づき、１００ｍｓ≦ｔ≦７００ｍｓの範囲内で変動することがある。このようなケースで作動時間として理解されるのは、アクチュエータが通電されたときに、クランプ力生成が最終的に行われるまでに経過する時間である。しかしこのことは、市場に流通している解決法によっては現在のところ可能ではなく、もしくは、多大な技術的コストをかけなければ可能でない。

ドイツ特許出願公開第２０１４１０２２０２５２Ａ１号明細書

本発明の方法により、高度に自動化されたパーキング／走行のケースで、≦２００ミリ秒の作動時間という要求事項を特定の想定のもとで実現することができる。そのために本発明の方法は、力生成をする段階と力の生じない段階との間の移行の判定を、パーキングブレーキの解除プロセスの枠内で可能にするという利点がある。それにより、要求される駐車ブレーキの迅速な利用可能性を保証することができる。このことは同じく安全性を向上させる。同様に、閉止プロセスと解除プロセスの間で移行点にわずかな相違しか生じ得ない。したがって本発明による方法は、たとえば開放プロセスで駐車ブレーキを位置決めするときに、いっそう高い精度をも可能にする。このことは本発明によると、請求項１に記載の構成要件によって可能となる。本発明のその他の実施形態は従属請求項の対象である。

少なくとも１つのブレーキ装置を有する、自動車のための自動化された駐車ブレーキを作動させる本発明の方法は、駐車ブレーキが少なくとも２つの状態をとることができ、第１の状態では駐車ブレーキによってクランプ力が生成されず、第２の状態では駐車ブレーキによってクランプ力が生成され、移行点が２つの状態の間の移行を定義し、移行点の識別が駐車ブレーキの解除プロセス中に行われることを特徴とする。

このことは、駐車ブレーキが（ブレーキ力ないしクランプ力を生成するための）閉止プロセスならびに（ブレーキ力ないしクランプ力を低減するための）解除プロセスを有することであると理解することができる。このとき駐車ブレーキは、「クランプ力を生成しない」ならびに「クランプ力を生成する」の両方の状態を切り換える。本発明によると、これら両方の状態の間の移行点は駐車ブレーキの解除プロセス中に判定される。別案として、移行点は「アイドルストローク通過」ならびに「クランプ力生成／クランプ力低減」の段階の移行であるとみなすこともできる。移行点の定義は、たとえばブレーキピストンに関して（たとえばその相対的もしくは絶対的な位置や、初期点からの移動ストローク）、またはその他の量（たとえばスピンドルやアクチュエータの回転角）に関して行うことができる。

解除プロセス中の移行点の判定は、特に閉止プロセス中の移行の判定と比較して、数多くの利点を提供する。解除プロセス中の判定により、システムの安全性を向上させることができる。そのようにして、たとえば解除プロセスが実際に機能していて、既存のクランプ力が低減されているかどうかを直接的にチェックすることが可能である。同様に、解除プロセスのときの移行点の知見が好ましい状況や利用ケースも存在する。そのようなケースでは、解除中の移行点の判定によって、開放中の移行点の判定を省略することができ、ならびに、判定された値を解除プロセス中にも呼び出せるようにするのに必要となる値の中期的な保存を省略することができる。さらに、閉止中の追加の判定（すなわち解除プロセスと閉止プロセスでの両方の判定）により、閉止中に判定される移行点と比較したときの小さな相違が識別されて、相応に考慮される。それによりいっそう正確な結果だけでなく、得られた結果の検証も可能となる。

１つの好ましい実施形態では、本方法は、駐車ブレーキのクランプ力を表す量の時間的推移に基づいて移行点の識別が行われることを特徴とする。

このことは、駐車ブレーキにより印加されるブレーキ力および／またはクランプ力を見積るのに参照される量が定義されることであると理解される。このような種類の量は、たとえば電動モータとして構成される駐車ブレーキアクチュエータのモータトルクのような上位の量であってよい。選択される量は簡単かつ確実にチェックできるのが好ましい。すなわち、本方法はクランプ力を表す量を検知して、その推移を評価する。推移は、時間的に進展していく値を考慮することによって規定される。推移を評価することで、いっそう高い安全性と結果品質を実現できるという利点がある。それにより、たとえば今後の動向に関わる情報を得るために、以前の値に基づく外挿も可能である。同様に、たとえば「異常値」を識別して無効化するために、以前の値の間で補間を行うこともできる。

１つの考えられる実施形態では、本方法は、移行点の識別がスイッチオン段階中に中断されることを特徴とする。

このことは、移行点を判定するときに解除プロセス全体が考慮されるのではないことであると理解される。たとえば本方法では、特定のインターバルの測定された量の値が、移行点の判定にあたって考慮されないことが可能である。別案として、量の測定を中断することも考えられる。駐車ブレーキの解除プロセスは、たとえば次の各段階に分類される。スイッチオン段階、力低減段階、移行段階、およびアイドルストローク段階である。この場合、駐車ブレーキアクチュエータのスイッチオン段階がフェードアウトされるのが好ましい。電動モータのスイッチオン段階は、たとえば電流値に関わるスイッチオンピークによって特徴づけられる。しかし、これは評価の狂いをもたらす可能性がある。したがって、スイッチオンピーク中に測定された値は評価にあたって考慮されず、ないしは、スイッチオン段階中には測定が実行されないのが好ましい。このことは、たとえば時間的なファクターを用いて可能にすることができる。このとき、たとえばスイッチオンプロセスの最初の１０ミリ秒の測定値の考慮は行われない。それにより、移行点の識別にあたって結果品質と安全性が向上するという利点がある。

１つの好ましい実施形態では、本方法は、駐車ブレーキのクランプ力を表す量が定義された閾値を下回ったときに、移行点の識別が開始されることを特徴とする。

このことは同じく、移行点の判定にあたって解除プロセス全体が考慮されるのではないことであると理解される。特に本方法で測定される量の値は、それが特定の条件を満たしているときに初めて、移行点の判定にあたって考慮される。このような条件は定量的なファクターであってよく、それにより、定義された大きさを上回る測定値の考慮が行われない。したがって移行点の識別は、クランプ力を表す量の値の推移が、定義された閾値を下回ったときに初めて開始されるのが好ましい。それにより、上で説明したスイッチオンピークを除外することができる。さらに、それによって簡素な制約が可能であり、それにもかかわらず、この制約が高い安全性を提供する。

したがって、スイッチオン段階がフェードアウトされる場合、移行点を識別する方法を始めるための条件はたとえば次のようになる。
条件１：ｉ（ｔ）＜ｉ（限界値）

このように、スイッチオンピークが減衰されたときに、および／またはクランプ力の最大の割合が低減されたときに、初めて認識が開始される。

１つの好ましい実施形態では、本方法は、移行点の識別にあたって駐車ブレーキのクランプ力を表す量の値推移の連続する減退が生じているかどうかが判定され、連続する減退が認識されるのは、複数の、特に３つまたは４つの、時間的に直接的に連続する減少していく値が判定されたときであることを特徴とする。

このことは、移行点の判定のために、測定される量の、たとえば電流値の、固有の減退が生じているかどうかが分析されることであると理解される。固有の減退は、推移が連続する低下であるという形で定義されていてよい。このようなものとして想定されるのは、たとえば、測定される数多くの量値が、減少していく大きさを有している場合である。数多いとみなすことができるのは、たとえば、少なくなっていく量値を有する測定値が４つある場合である。複数の値を利用することで、評価の確実性を高めることができる。前述した４つの測定値を利用することで、同時に、迅速な識別も十分に高い確実性で可能となる。連続する減退が確実であると想定されるのは、すなわち見積りがロバストであると想定されるのは、複数の、特に少なくとも４つの連続する点で、電流が連続して低下している場合である。５ミリ秒ごとに測定が行われる場合、２０ミリ秒の時間幅で、電流推移の変化を高い確実性で妥当な認識のために識別できるという利点がある。

すなわち、力の低下が確実に存在するためには、たとえば少なくとも４つの連続する点で電流が連続して減衰していなければならない。したがって、連続する減退についての条件はたとえば次のとおりとなる。
条件２： ｉ（ｋ）＜ｉ（ｋ−１）＜ｉ（ｋ−２）＜ｉ（ｋ−３）

さらに好ましくは、定義された個数の少なくなっていく測定された量値があるときに、移行点が直接的に推定されることが考えられる。このことは、力低減段階の終了の迅速で容易な見積り、ないし移行点の見積りを可能にする。

別案の発展例では、本方法は、駐車ブレーキのクランプ力を表す量の値推移の変化が判定されたときに移行点が認識されることを特徴とする。

このことは、値推移の分析が、特に、値推移の固有の特性を識別することを目指すことであると理解される。このようにして、事前に定義された特性が値推移に見いだされたときに、移行点が推定される。このような種類の特性は、特に値推移の変化の中に存在し得る。たとえばクランプ力推移で「屈曲点」が識別されたときに、力低減段階からアイドルストローク段階への移行を定義することができる。

１つの好ましい実施形態では、本方法は、駐車ブレーキのクランプ力を表す量の値推移の小さくなっていく減退が判定されたときに移行点が認識され、小さくなっていく減退が認識されるのは、
−時間的に直接連続する値の複数の、特に３つの、小さくなっていく差異値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）が判定されたとき、および／または
−時間的に直接連続する値の複数の、特に３つの差異値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）が、それぞれの差異値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）に割り当てられる閾値（ａ，ｂ，ｃ）よりもそれぞれ低くなっているときであり、特に閾値（ａ，ｂ，ｃ）はそれぞれ等しく、または、割り当てられた差異値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）の時間的順序に応じた閾値（ａ，ｂ，ｃ）の減少が存在することを特徴とする。

このことは、平坦になっていく力低下が確認されたときに、力低減段階からアイドルストローク段階への移行が推定されることであると理解される。減衰していく力低下とも呼ぶ、平坦になっていく力低下が認識されるのは、駐車ブレーキアクチュエータの制御部の時間的に直接連続する電流値の複数の、特に３つの小さくなっていく差異値が判定されたときである。差異値として次のものが定義される。
ｄ１＝ｉ（ｋ−３）−ｉ（ｋ−２）
ｄ２＝ｉ（ｋ−２）−ｉ（ｋ−１）
ｄ３＝ｉ（ｋ−１）−ｉ（ｋ）

したがって条件は上述したとおり、次のように表現することができる。
条件３：ｄ１＞ｄ２＞ｄ３

別案の実施形態では、平坦になっていく力低下が認識されるのは、駐車ブレーキアクチュエータの制御部の時間的に直接連続する電流値の複数の、特に３つの差異値が、差異値に割り当てられた閾値をそれぞれ下回っているときであり、閾値はそれぞれ等しく、または、割り当てられた差異値の時間的順序に応じた閾値の連続減退が存在する。
条件４：ｄ１＜ａ ＡＮＤ ｄ２＜ｂ ＡＮＤ ｄ３＜ｃ
このときａ＞＝ｂ＞＝ｃ
ここで”＝”は力ないし電流の線形の減退として解釈され、ならびに”＞”は力ないし電流の累進的な減退として解釈される。

電流変化における閾値ａ，ｂ，ｃの典型的な値は次のとおりである。
ａ＝０．３から１Ａ
ｂ＝０．２から１Ａ
ｃ＝０．１から１Ａ

ここで要素ａ，ｂ，ｃは、既存のブレーキシステムないしそのつどのコンポーネント挙動に合わせて適合化することができる閾値として理解される。パラメータの選択にあたっては次の関係が成り立つ。ａ，ｂ，ｃの値が小さいほど、認識の感度が細かくなる。ａ，ｂ，ｃの値が小さいほど、障害に対して認識が影響を受けやすくなる。

当然ながら、平坦になっていく連続する電流値の減退が判定されたときに移行点が識別されることが意図されていてもよい。すなわち、たとえば条件１および２ならびに条件３および／または条件４も満たされたときに初めて移行が認識される。

１つの好ましい実施形態では、本方法は、移行点を識別するために駐車ブレーキのクランプ力を表す量の時間的推移が力低減段階中に評価されることを特徴とする。

このことは、移行点の判定のために、駐車ブレーキの力低減段階中に量の値推移が分析されることであると理解される。それにより、移行点の早期の認識が可能となる。判定された特性値が、移行を定義する設定された条件が満たされていることを示唆していると、ただちにその段階がもはや力低減段階としてでなく、移行段階として定義される。それにより移行段階は、力低減段階とアイドルストローク段階の間で位置決めされる。さらにこの段階は、他の段階と比較したときに時間的に見て短い。移行「段階」という呼称がなされているのは、力低下とアイドルストロークの間の移行が実際にはしばしば１つの時点で点状に判定可能ではなく、時間インターバルにわたって滑らかに（すなわち「不明瞭に」）しか判定可能でないからである。

１つの考えられる実施形態では、本方法は、駐車ブレーキのクランプ力を表す量の判定にあたって、
−駐車ブレーキアクチュエータの電流値および／または
−駐車ブレーキアクチュエータの電圧および／または
−駐車ブレーキアクチュエータのモータ角速度が考慮されることを特徴とする。

このことは、アクチュエータの電流値、電圧、および／またはモータ角速度のような測定可能な量が、駐車ブレーキのクランプ力を表す量として利用するのに適していることであると理解される。当然ながら、クランプ力を表す量を形成するために、複数の量を考慮することもできる。量の測定可能性により、妥当性を高めることができるという利点がある。さらにこれは、システムですでに分析される量であるのが好ましい。それによって追加のコストを回避し、もしくは少なくとも削減することができる。測定される値の直接的な考慮のほか、たとえば値推移の時間微分を行って考慮するのが好ましい場合もある。

１つの好ましい発展例では、本方法は、判定された移行点が駐車ブレーキの作動にあたって特に参照値として考慮されることを特徴とする。

このことは、駐車ブレーキの以後の作動にあたって移行点に関する知見が利用されることであると理解される。それにより、駐車ブレーキの動作をそれに合わせて適合化できるという利点がある。たとえば力低減段階とアイドルストロークの間の移行点の識別された位置を保存しておき、駐車ブレーキの制御をそれに合わせて適合化することができる。

１つの考えられる実施形態では、本方法は、判定された移行点を考慮したうえで、
−駐車ブレーキの位置決め、および／または
−駐車ブレーキの力低減段階からの直接的な駐車ブレーキの位置決め、および／または
−駐車ブレーキの最終点からの直接的な駐車ブレーキの位置決め、および／または
−アイドルストローク段階での駐車ブレーキの位置決め、および／または
−ブレーキ始動点での駐車ブレーキの位置決めが行われ、このとき特に駐車ブレーキの縮小されたアイドルストロークが調整され、特に、縮小されたアイドルストロークは通常のアイドルストロークと比較して縮小されていることを特徴とする。

このことは、判定された移行点の位置を、駐車ブレーキの数多くの操作に際して利用できることであると理解される。ここでは駐車ブレーキの位置決めを挙げておく。位置決めは、たとえばブレーキ始動点、初期点、またはその他の点へのパーキングブレーキの設定すなわち到達を基準とすることができる。このとき移行点の知見により、改善された精度を実現できるという利点がある。

さらに、力低減段階の任意の点からの直接的な駐車ブレーキの位置決めを挙げておく。たとえば、駐車ブレーキの閉止された位置から（すなわち最終点から）の直接的な位置決めを行うことができる。このことは希望される位置の迅速性を向上させ、それに伴って駐車ブレーキの利用能力を改善する。このことも安全性の利得であるが、それは、駐車ブレーキをいっそう迅速に利用することができ、作動化のために、たとえばクランプ力生成のために反応させることができるからである。

さらに、アイドルストローク位置での駐車ブレーキの位置決めが可能である。すなわち位置決めは、定義されたアイドルストロークが設定されている、駐車ブレーキが開いた位置で行われる。このことは、たとえば最終点を起点とするブレーキ始動点への駐車ブレーキの位置決めであると理解される。このことは、駐車ブレーキを引き続いてブレーキ始動点で位置決めするために、パーキングブレーキが初期点まで完全に解除プロセスを実行しなくてよいことを意味する。移行点の知見により、駐車ブレーキをブレーキ始動点で直接的に位置決めすることができる。このことは、明らかな時間節約およびこれに伴って安全性利得であり、それは、いっそう迅速な駐車ブレーキの作動化が可能となるからである。

本発明によると、自動車のための自動化された駐車ブレーキを作動させるための制御装置が意図され、駐車ブレーキは少なくとも２つの状態をとることができ、第１の状態では駐車ブレーキによってクランプ力が生成されず、第２の状態では駐車ブレーキによってクランプ力が生成され、移行点が各状態の間の移行を定義し、制御装置は、駐車ブレーキの解除プロセス中に移行点を識別するために手段を有するとともにセットアップされることを特徴とする。

このことは、上で説明した方法を実施もしくはサポートするように構成された、すなわちセットアップされた、および／または手段を有する、制御装置および／またはその他の計算ユニットが自動車のために設けられることであると理解される。

さらに本発明によると、自動車のための自動化された駐車ブレーキが意図され、駐車ブレーキは少なくとも２つの状態をとることができ、第１の状態では駐車ブレーキによってクランプ力が生成されず、第２の状態では駐車ブレーキによってクランプ力が生成され、移行点が各状態の間の移行を定義し、駐車ブレーキは、駐車ブレーキの解除プロセス中に移行点を識別するために手段を有するとともにセットアップされることを特徴とする。

このことは、上で説明した方法を実施もしくはサポートするように構成された、すなわちセットアップされた、および／または手段を有する、自動車のための駐車ブレーキが意図されることであると理解される。

付言しておくと、本明細書で個別に記載している構成要件は、技術的に有意義な任意の仕方で相互に組み合わせることができ、本発明の新たな実施形態を開示する。本発明のその他の構成要件や利点は、添付の図面を参照する実施例の説明から明らかとなる。

自動化された駐車ブレーキを有する「モータ・オン・キャリパ」型式のブレーキ装置を示す模式的な断面図である。 解除プロセスのときの特徴的な電流推移とクランプ力推移である。 モータトルクが減退するときの時間に対するモータ電流の理想化された推移、ならびに測定点の隣接関係である。 移行点の一例としての識別を示すフローチャートである。 解除プロセス後のパーキングブレーキの位置決め、ならびに電磁的なクランプ力のストローク依存的な推移である。

図１は、車両のためのブレーキ装置１の模式的な断面図を示している。ブレーキ装置１は、アクチュエータ２（電動モータ）によって車両を停止させるためのクランプ力を及ぼすことができる、自動化された駐車ブレーキ１３（オートマチック駐車ブレーキまたは自動化されたパーキングブレーキ、略してＡＰＢとも呼ばれる）を有している。図示している電気機械式の駐車ブレーキ１３のアクチュエータ２は、そのために軸方向に支承されるスピンドル３、特にねじ付きスピンドル３を駆動する。スピンドル３は、アクチュエータ２と反対を向いているほうの端部に、自動化された駐車ブレーキ１３がクランプされた状態のときにブレーキピストン５に当接するスピンドルナット４を備えている。このようにして駐車ブレーキ１３は、ブレーキパッド８，８’ないしブレーキディスク７に対して力を電気機械式に伝達する。このときスピンドルナットは、ブレーキピストン５の内側の端面（ブレーキピストン底面の裏面、または内側のピストン底面とも呼ぶ）に当接する。スピンドルナット４は、アクチュエータ２が回転運動し、その結果としてスピンドル３が回転運動したとき、軸方向に変位する。スピンドルナット４とブレーキピストン５は、ブレーキディスク７をトング状に取り囲むブレーキキャリパ６に支承されている。

ブレーキディスク７の両方の側に、ブレーキパッド８，８’がそれぞれ配置される。自動化された駐車ブレーキ１３によるブレーキ装置１のクランププロセスのケースでは、電動モータ（アクチュエータ２）が回転し、これをうけてスピンドルナット４ならびにブレーキピストン５が軸方向へブレーキディスク７に向かって近づくように動き、そのようにして、事前設定されたクランプ力をブレーキパッド８，８’とブレーキディスク７との間で生成する。スピンドルドライブおよびこれと結びついたセルフロックに基づき、電動モータの制御によって駐車ブレーキ１３で生成される力は、制御が終了したときにも引き続き保たれる。

自動化された駐車ブレーキ１３は、たとえば図示しているように「モータ・オン・キャリパ」システムとして構成され、フットブレーキ１４と組み合わされる。駐車ブレーキ１３がフットブレーキ１４のシステムに組み込まれているとみなすこともできる。このとき自動化された駐車ブレーキ１３とフットブレーキ１４は、いずれも同一のブレーキピストン５ならびに同一のブレーキキャリパ６に働きかけて、ブレーキディスク７に対するブレーキ力を生成する。ただしフットブレーキ１４は、別個のアクチュエータ１０、たとえばブレーキ倍力装置を備えるフットブレーキペダルを有する。フットブレーキ１４は図１では液圧システムとして構成されており、アクチュエータ１０は、ＥＳＰポンプまたは電気機械式のブレーキ倍力装置（たとえばボッシュｉＢｏｏｓｔｅｒ）によってサポートされ、あるいはこれらによって具体化することができる。たとえば液圧を生成するためにプランジャが利用されるブレーキバイワイヤシステムを基本的に構成するいわゆるＩＰＢ（Integrated Power Brake）の形態での、アクチュエータ１０のさらに別の実施形態も考えられる。フットブレーキングでは、事前設定されたクランプ力がブレーキパッド８，８’とブレーキディスク７との間で液圧式に生成される。液圧フットブレーキ１４によってブレーキ力を生成するために、媒体１１、特に実質的に非圧縮性のブレーキ液１１が、ブレーキピストン５とブレーキキャリパ６によって区切られる流体室へ圧入される。ブレーキピストン５は周囲に対してピストンシールリング１２によって封止される。

ブレーキアクチュエータ２および１０の制御は１つまたは複数の最終段によって行われ、すなわち、たとえばＥＳＰ（エレクトロニックスタビリティプログラム）やその他の制御装置のようなドライブダイナミックシステムの制御装置であってよい制御装置９によって行われる。

自動化された駐車ブレーキ１３が制御されるとき、ブレーキ力を生成できるようになる前に、アイドルストロークないしエアギャップがまず克服されなければならない。アイドルストロークと呼ぶのは、たとえばスピンドルナット４がブレーキピストン５と接触するために、スピンドル３の回転によって克服しなければならない間隔である。エアギャップと呼ぶのは、自動車のディスクブレーキ設備におけるブレーキパッド８，８’とブレーキディスク７との間の間隔である。このようなプロセスは制御全体に対して、特に自動化された駐車ブレーキ１３の場合には比較的長いのが普通である。このような種類の準備段階の最後にブレーキパッド８，８’がブレーキディスク７に当接し、さらに制御されると力生成が開始される。図１は、すでに克服されたアイドルストロークおよびエアギャップの状態を示している。このときブレーキパッド８，８’がブレーキディスク７に当接し、すべてのブレーキすなわち駐車ブレーキ１３とフットブレーキ１４が、その後に制御がなされたとき、ただちにブレーキ力を相応のホイールで生成することができる。エアギャップに関する記述はフットブレーキ１４についても準用されるが、高い圧力生成ダイナミクスに基づき、アイドルストロークの克服は駐車ブレーキ１３の場合よりも少ない時間コストとなる。

記載されている方法は、移行点を認識するために、自動化された駐車ブレーキ１３のモータ・伝動装置ユニットの、制御装置９で走査される電流信号を利用することができる。図２は、自動化された駐車ブレーキ１３の解除プロセスのときの一例としてのモータ電流推移Ｉ、ならびに駐車ブレーキ１３の力推移Ｆを時間ｔに対して示している。力Ｆとして理解されるべきは、駐車ブレーキ１３によって閉じた状態のときに実現される、ホイールブレーキに印加されるクランプ力である。同様に、ここでは１０ｍｓのラスタで走査されて制御装置で利用可能である電流推移Ｉが示されている。図示している曲線Ｄは、検知信号によるクランプ力低減からアイドルストロークへの移行点の検知を示す。移行点が検出されると、信号が値１０へとジャンプする。

図示している解除プロセスは、駐車ブレーキ１３が閉じた状態から開始される。このときには高いクランプ力Ｆが生じている。駐車ブレーキ１３はセルフロック式なので、そのためにモータ電流Ｉは必要ない。スイッチオン段階Ｐ１でアクチュエータ２が初めて解除方向に通電され、パーキングブレーキ調節器が、すなわち駐車ブレーキ１３のアクチュエータ１によりスピンドル３を介して駆動されるスピンドルナット４が、作動化される。アクチュエータ２の作動化に基づき、点状の高い電流値Ｉが生じる（「スイッチオンピーク」とも呼ぶ）。しかしながら当初は、移行点を認識するためのアルゴリズムが条件１に即してフェードアウトされる。仮にそれが行われなければ、アルゴリズムは力低減段階Ｐ２（およそ３秒）へのスイッチオンピークの移行を、解除プロセスにおける屈曲点として解釈できることになる。

これに続いて、解除方向への駐車ブレーキ１３の運動により、スピンドルナット４とブレーキパッド８，８’との間の、ないしはブレーキパッド８，８’とブレーキディスク７との間のクランプ力Ｆが低減される。クランプ力低減に相当する力低減段階Ｐ２の電流値Ｉにも低減が現れる。力低減段階Ｐ２の間に、電流推移Ｉはほぼ線形となっている。すなわち、連続する減退という条件２が満たされるが、小さくなっていく減退という条件３は満たされない。したがって、図示している実施形態では移行点の識別は行われない。

引き続き移行段階Ｐ３で、クランプ力低減段階Ｐ２からアイドルストローク段階Ｐ４への移行が行われる。ここで重要なのは、電流推移Ｉの図示している「屈曲点」をできる限り正確に認識することであり、すなわち、クランプ力低減からアイドルストロークへの移行点を識別することである。原則として言えば、このような屈曲点について一義的な固定点は存在しない。屈曲点は、図２に見られるとおり、むしろ固有のタイムスロットの中で見いだすことができる。すなわち、屈曲点は滑らかにしか認識可能でない。これに続く段階Ｐ４は、残留ブレーキトルクのないブレーキ装置１のためにスピンドルナット４が必要なアイドルストロークを生成するアイドルストローク段階を表す。

図３は、たとえば駐車ブレーキ１３の電動モータとして構成されたアクチュエータ２によるクランプ力Ｆの低減によって生じるような、時間ｔに対する電流推移Ｉを示している。電流推移Ｉは模式的に理想化して図示されている。さらに、ここでは測定点ｋ−３，ｋ−２，ｋ−１，ｋが描き込まれている。これらのデータ点は、デジタル的に存在するモータ電流信号そのもののデータ点である。データ点の測定は、測定点ｋ−３，ｋ−２，ｋ−１，ｋの間の等間隔の時間間隔Ｔ_Ａでそれぞれ行われる。電流信号は特定の時間ラスタ（ここでは一例として１０ｍｓ）で走査されて利用される。これに加えて図３は、電流値Ｉの隣接する２つの測定点の間に存在する差異ｄを明示している。そのために電流値差ｄ１，ｄ２，ｄ３が描き込まれている。移行点のできる限り正確な認識は、解除プロセスにおけるモータ電流の、測定されて制御装置にデジタル的に存在するそれぞれのデータ点の間の隣接関係の評価を利用する。

たとえば電流値変化が認識されるのは、基礎となる測定量すなわち電流値Ｉの連続する減退が判定された場合である。連続性が認識されるのは、たとえば複数の、たとえば４つの、時間的に直接的に連続して減っていく測定量が判定されたときである。図３は、減っていく電流推移Ｉの図を時間ｔに対して図像化している。さらにＹ軸には、電流値の減退が平坦になっていく推移を有すること、すなわち、減衰していくモータ電流信号が存在することが図示されている。このことは、ｄ１がｄ２よりも大きく、さらにｄ２がｄ３よりも大きいことによって明らかである。このことは、測定値の減衰していく減退を表す徴候であるとみなすことができる。さらにこのことは、力低減段階からアイドルストロークへの移行を表す徴候である。

図４は、力低減段階とアイドルストローク段階との間の移行点の一例としての識別のフローチャートを示している。本方法は、ブレーキピストンが最終位置を占める、駐車ブレーキ１３がクランプされた状態を起点とする（図５のｘ_Ｅ参照）。第１のステップＳ１で解除プロセスが開始される。ブレーキピストンが、アクチュエータ２の制御により、ブレーキトルクのない初期位置（図５のｘ_Ａ参照）の方向へと位置調節される。このとき閉じられた駐車ブレーキ１３が解除され、それによってクランプ力の低減（図２のＦ参照）が生じる。次のステップＳ２で、アクチュエータ２の電流信号Ｉが走査される（場合により図３参照）。このステップは本方法が終了するまで行われる。ステップＳ３で、電流信号Ｉが第１の条件を満たしているかどうか分析される。第１の条件として設定されるのは、たとえば電流信号Ｉが特定の値を下回っていることであり、これはたとえばスイッチオンピークを分析から排除するためである。条件１が満たされていないとき（Ｓ３＝Ｎ）、引き続いて電流値Ｉの走査と分析が行われる。条件１が満たされているとき（Ｓ３＝Ｙ）、次のステップＳ４で、電流信号Ｉが第２の条件を満たしているかどうか分析される。第２の条件として定義されるのは、電流信号Ｉが連続する減退を示していること、ないしは、たとえば４つの連続する低下していく測定値が判定されることである。第２の条件が満たされていないとき（Ｓ４＝Ｎ）、本方法が中止されるまで、または条件が満たされるまで（Ｓ４＝Ｙ）、分析が続行される。さらに条件１が満たされた後（Ｓ３＝Ｙ）、次のステップＳ５で、電流信号Ｉが第３の条件を満たしているかどうか分析される。第３の条件として定義されるのは、電流信号Ｉが減衰していく減退を示しているかどうか、たとえば、少なくなっていく３つの差異値（たとえば図３のｄ１，ｄ２，ｄ３参照）が４つの連続する低下していく測定値の間に存在することである。第３の条件が満たされていないとき（Ｓ５＝Ｎ）、本方法が中止されるまで、または条件が満たされるまで（Ｓ５＝Ｙ）、分析が続行される。第２の条件が満たされていて（Ｓ４＝Ｙ）、第３の条件（Ｓ５＝Ｙ）も満たされているとき（＆）、ステップＳ６で移行点がこの個所で定義される。別案として、条件のシーケンシャルなチェックが行われることも考えられ、すなわち、条件２が満たされたときに初めて条件３がチェックされる。同様に、両方の条件２または３のうちの一方だけがチェックされ、この一方の条件が条件１に追加して満たされている個所で、移行点が定義されることが考えられる。

図５は、解除プロセスのときの、ないしはその後の、駐車ブレーキ１３の位置決めを示している。さらに、駐車ブレーキ１３のブレーキアクチュエータ２が操作されたときに生成されるクランプ力Ｆのストローク依存的な推移が示されている。駐車ブレーキ１３は、車両の制動を可能にするためにも利用することができるので、駐車ブレーキ１３により印加されるブレーキ力を表すためのブレーキ力という用語も同義で用いられる。閉止プロセス中にアクチュエータ２が操作されたときに生成されるブレーキ力またはクランプ力Ｆは、当初、初期位置ｘ_Ａを起点として値０であり、移行点ｘ_Ｕに達してから連続して線形増加していく。移行点は、アイドルストローク段階から力生成へ、ないしは力低減段階からアイドルストローク段階への移行を定義する。移行点ｘ_Ｕで、ブレーキピストン５ないしブレーキピストン５のブレーキパッド８，８’は最初に、ないしは最後に、ブレーキディスク７と接触する。したがって駐車ブレーキの移行点ｘ_Ｕは、ブレーキ接触点と呼ぶこともできる。駐車ブレーキ１３のブレーキピストン５の初期位置ｘ_Ａは、ブレーキトルクのない初期状態を、すなわち駐車ブレーキ１３の開いた位置を特徴づける。初期位置ｘ_Ａと移行点ｘ_Ｕとの間で進むストロークをアイドルストロークΔｘ_Ｌと呼ぶ。ブレーキプロセス中ないしクランププロセス中にブレーキ力ないしクランプ力Ｆが印加されると、ブレーキピストンは、移行点ｘ_Ｕよりも後方に位置し、その正確な位置が印加されるべきブレーキ力ないしクランプ力Ｆの大きさに依存する最終位置ｘ_Ｅに到達する。したがって最終位置ｘ_Ｅは、駐車ブレーキ１３の閉じた位置を表す。

ブレーキピストン５がスピンドルナット４により初期位置ｘ_Ａの方向へ動くようにアクチュエータ２が制御されることによって、クランプされた駐車ブレーキ１３が解除されると、クランプ力Ｆが移行点ｘ_Ｕに到達するまで減少していき、次いで、その後のストローク（アイドルストローク）中にはゼロレベルにとどまる。移行点ｘ_Ｕでの力低減からゼロレベルへのクランプ力Ｆの移行は、アクチュエータ２の電気機械的な状態量の屈曲する推移を参照して、特にモータ電流Ｉ、場合によりモータ速度を参照して断定することができる。

本方法の一例としての実施形態を用いて、ブレーキトルクのない初期位置ｘ_Ａと移行点ｘ_Ｕとの間に位置するブレーキ始動点ｘ_Ｓで、位置決めプロセスによって駐車ブレーキ１３を位置決めすることができる。ブレーキ始動点ｘ_Ｓは、まだアイドルストロークΔｘ_Ｌの内部にあるが、ただしそれは移行点ｘ_Ｕからわずかな間隔をもってである。スピンドルナット４ないしブレーキピストン５がブレーキ始動点ｘ_Ｓの位置をとっていれば、移行点ｘ_Ｕに到達するまでの、およびこれに後続する力生成までの、残りのアイドルストロークΔｘ_Ｒを短時間のうちに進むことができる。それと同時に、たとえば発生する温度範囲内でのブレーキディスク７に沿ったブレーキパッド８，８’の意図されず望ましくない摺動を確実に排除するために、十分に大きいエアギャップがブレーキパッド８，８’とブレーキディスク７の間に存在することを保証することができる。

このようにブレーキ始動点ｘ_Ｓの決定は、移行点ｘ_Ｕを起点としたうえで、これに対して駐車ブレーキ１３の解除方向へ定義された間隔をおいて行われる。判定された移行点ｘ_Ｕを踏まえたうえで、駐車ブレーキの解除プロセスのときに駐車ブレーキ１３のスピンドルナット４が初期位置ｘ_Ａの方向へ、ブレーキ始動点ｘ_Ｓに達するまで、位置決めストロークΔｘ_Ｐだけさらに動く。この位置でスピンドルナット４は、駐車ブレーキ１３によるブレーキ介入が要求されるまでとどまり、または本方法が終了するまでとどまる。駐車ブレーキのブレーキ力またはクランプ力Ｆが要求されると、スピンドルナット４をブレーキ始動点ｘ_Ｓから直接出るように作動化させることができる。本方法が終了すると、スピンドルナット４をブレーキ始動点ｘ_Ｓから最終位置ｘ_Ｅへ（車両を停める場合）、または初期位置ｘ_Ａへ（車両を通常どおりさらに作動させる場合）、必要性に応じて直接動かすことができる。

１ ブレーキ装置
２ 駐車ブレーキアクチュエータ
９ 制御装置
１３ 駐車ブレーキ
ｘ_Ｕ 移行点
Ｉ 量
Ｆ クランプ力
Ｐ１ スイッチオン段階
Ｐ２ 力低減段階
Ｐ４ アイドルストローク段階
ｋ 値
ｄ１，ｄ２，ｄ３ 差異値
ａ，ｂ，ｃ 閾値
Δｘ_Ｒ 縮小されたアイドルストローク
Δｘ_Ｌ 通常のアイドルストローク

Claims (13)

1. 少なくとも１つのブレーキ装置（１）を有する自動車のための自動化された駐車ブレーキ（１３）を作動させる方法であって、前記駐車ブレーキ（１３）は少なくとも２つの状態をとることができ、第１の状態では前記駐車ブレーキ（１３）によってクランプ力が生成されず、第２の状態では前記駐車ブレーキ（１３）によってクランプ力が生成され、移行点（ｘ_Ｕ）が前記２つの状態の間の移行を定義する、そのような方法において、前記移行点（ｘ_Ｕ）の識別が前記駐車ブレーキ（１３）の解除プロセス中に行われることを特徴とする方法。
2. 前記移行点（ｘ_Ｕ）の識別が前記駐車ブレーキ（１３）のクランプ力（Ｆ）を表す量（Ｉ）の時間的推移に基づいて行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記移行点（ｘ_Ｕ）の識別がスイッチオン段階中（Ｐ１）に中断されることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
4. 前記駐車ブレーキ（１３）のクランプ力（Ｆ）を表す量（Ｉ）が定義された閾値を下回ったときに前記移行点（ｘ_Ｕ）の識別が開始されることを特徴とする、請求項２から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記移行点（ｘ_Ｕ）の識別にあたって前記駐車ブレーキ（１３）のクランプ力（Ｆ）を表す量（Ｉ）の値推移の連続する減退が生じているかどうかが判定され、連続する減退が認識されるのは複数の、特に４つの、時間的に直接的に連続する減少していく値（ｋ）が判定されたときであることを特徴とする、請求項２から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記駐車ブレーキ（１３）のクランプ力（Ｆ）を表す量（Ｉ）の値推移の変化が判定されたときに前記移行点（ｘ_Ｕ）が認識されることを特徴とする、請求項２から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記駐車ブレーキ（１３）のクランプ力（Ｆ）を表す量（Ｉ）の値推移の小さくなっていく減退が判定されたときに前記移行点（ｘ_Ｕ）が認識され、小さくなっていく減退が認識されるのは、
   時間的に直接連続する値（ｋ）の複数の、特に３つの、小さくなっていく差異値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）が判定されたときであり、
   および／または、
   時間的に直接連続する値（ｋ）の複数の、特に３つの差異値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）が、それぞれの差異値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）に割り当てられる閾値（ａ，ｂ，ｃ）よりもそれぞれ低くなっているときであり、特に閾値（ａ，ｂ，ｃ）はそれぞれ等しく、または、割り当てられた差異値（ｄ１，ｄ２，ｄ３）の時間的順序に応じた閾値（ａ，ｂ，ｃ）の減少が存在することを特徴とする、請求項２から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記移行点（ｘ_Ｕ）を識別するために前記駐車ブレーキ（１３）のクランプ力（Ｆ）を表す量（Ｉ）の時間的推移が力低減段階（Ｐ２）中に評価されることを特徴とする、請求項２から７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記駐車ブレーキ（１３）のクランプ力（Ｆ）を表す量（Ｉ）の判定にあたって、
   駐車ブレーキアクチュエータ（２）の電流値（Ｉ）および／または
   前記駐車ブレーキアクチュエータ（２）の電圧および／または
   前記駐車ブレーキアクチュエータ（２）のモータ角速度が考慮されることを特徴とする、請求項２から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 判定された前記移行点（ｘ_Ｕ）が前記駐車ブレーキ（１３）の作動にあたって特に参照値として考慮されることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
11. 判定された前記移行点（ｘ_Ｕ）を考慮したうえで、
    前記駐車ブレーキ（１３）の位置決め、および／または
    力低減段階（Ｐ２）からの直接的な前記駐車ブレーキ（１３）の位置決め、および／または
    前記駐車ブレーキ（１３）の最終点（ｘ_Ｅ）からの直接的な前記駐車ブレーキ（１３）の位置決め、および／または
    アイドルストローク段階（Ｐ４）での前記駐車ブレーキ（１３）の位置決め、および／または
    ブレーキ始動点（ｘ_Ｓ）での前記駐車ブレーキ（１３）の位置決めが行われ、このとき特に前記駐車ブレーキ（１３）の縮小されたアイドルストローク（Δｘ_Ｒ）が調整され、特に、縮小されたアイドルストローク（Δｘ_Ｒ）は通常のアイドルストローク（Δｘ_Ｌ）と比較して縮小されていることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
12. 自動車のための自動化された駐車ブレーキ（１３）を作動させるための制御装置（９）であって、前記駐車ブレーキ（１３）は少なくとも２つの状態をとることができ、第１の状態では前記駐車ブレーキ（１３）によってクランプ力（Ｆ）が生成されず、第２の状態では前記駐車ブレーキ（１３）によってクランプ力（Ｆ）が生成され、移行点（ｘ_Ｕ）が各状態の間の移行を定義する、そのような制御装置において、前記制御装置（９）は前記駐車ブレーキ（１３）の解除プロセス中に移行点（ｘ_Ｕ）を識別するために手段を有するとともにセットアップされることを特徴とする制御装置。
13. 自動車のための自動化された駐車ブレーキ（１３）であって、前記駐車ブレーキ（１３）は少なくとも２つの状態をとることができ、第１の状態では前記駐車ブレーキ（１３）によってクランプ力（Ｆ）が生成されず、第２の状態では前記駐車ブレーキ（１３）によってクランプ力（Ｆ）が生成され、移行点（ｘ_Ｕ）が各状態の間の移行を定義する、そのような駐車ブレーキにおいて、前記駐車ブレーキ（１３）は前記駐車ブレーキ（１３）の解除プロセス中に移行点（ｘ_Ｕ）を識別するために手段を有するとともにセットアップされることを特徴とする駐車ブレーキ。

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