JP6438523B2 - パーキングブレーキを作動させるためのシステム - Google Patents

Description

本発明は、自動車、特に乗用車のパーキングブレーキを作動させるための作動システムに関し、一次構成要素の二次機能部分として提供され、一次アセンブリの加圧油、冷却油、及び／又は潤滑油が供給され、
− パーキングブレーキを解除位置からロック位置へ移す、及び／又はロック位置から解除位置へ移すアクチュエータ要素と、
− 一次構成要素に加圧油、冷却油、及び／又は潤滑油を供給するための、油圧及び／又は油圧体積流を生成するポンプ装置であって、ポンプ駆動要素、特にポンプを駆動させる電気モータ、及び好ましくは、必要な場合にポンプ装置がそれを介して駆動する少なくとも１つの駆動シャフトが設置された、ポンプ装置とを備える。

本発明はまた、そのようなパーキングブレーキ作動システムを有する自動車、そのようなパーキングブレーキ作動システムを有する一次アセンブリ又は上記一次アセンブリ、そのようなシステムを始動させるための方法、そのようなシステムを始動させるための電子制御ユニットのためのコンピュータプログラム製品、及びそのようなコンピュータプログラム製品のデータが供給される電子制御ユニットを含むことも、考慮される。

加圧油、冷却油、及び／又は潤滑油が供給される多数の一次構成要素を有する一次アセンブリの、二次機能部分として提供されるパーキングブレーキを作動させるための作動システムが、基本的に知られている。ここで一次アセンブリとは、特に、油圧システムが提供される自動車の動力取出しユニット（ＰＴＵ）、差動機、（自動）トランスミッション、及び同様のアセンブリのような自動車のドライブトレインのアセンブリを意味することが理解される。パーキングブレーキの機能は油圧システムの一次機能ではないが、パーキングブレーキは追加の二次機能部分として、油圧システムに良好に統合され得る。一次アセンブリは好ましくはギア機構であって、パーキングブレーキはギア機構の油圧システムに機能的に統合される。

作動させることになるアクチュエータ要素のための油圧始動機構を有する、実施によって出願人には明らかであるシステムが、図１に示される。比較的コストが高いために高価な油圧システムを提供する必要があることは、このようなシステムの不利な点である。例えばアクチュエータ要素に導かれる種々のライン要素、及びアクチュエータ要素を始動させる役割を担う４／２スライド弁などの種々の油圧構成要素には、加圧油、潤滑油、又は冷却油が供給可能である必要がある。そのような油圧システムは、複数の構成要素、広い設置空間を要し、調整に係る費用の増加が求められる。油圧システムに入り込んでくる空気又な汚染物質の危険性のため、並びに必要な閉ループ及び開ループの制御プロセスの間の圧力ピークの発生（特にアクチュエータ要素の限界位置に到達したとき）のため、そのようなシステムは比較的故障を起こしやすい。加えて、制御装置によって始動されるロック係止手段が提供される。ロック係止手段は、プレストレスを受けているアクチュエータ要素がロック位置に押し戻されるのを防止し、追加的に始動させる必要があり、構成要素の追加の要求及び追加の設置空間、並びに追加のコストを発生させる。

この背景に対して、本発明の目的は、文頭に言及したタイプの自動車のパーキングブレーキを作動させる作動システムを利用可能にすることである。これは故障発生率が低く、簡単、堅牢、及び経済的な可能な限り少数の構成要素とし、同時に、設置空間に対する要求が低くて可能な限り複雑性が低いシステムアーキテクチャが要求される。それによって、パーキングブレーキが簡単に始動し、一次アセンブリに簡単に統合され、パーキングブレーキをロック又はロック解除するための簡単な方法が可能となる。

油圧作動システムに関して、上記目的は、アクチュエータ要素が機械的に作用する始動機構を有し、クラッチ装置が閉じているときにパーキングブレーキが機械的に作用する始動機構によって、特にポンプ駆動要素により少なくとも間接的に駆動されることによって、解除位置からロック位置に、及び／又はロック位置から解除位置に移動できるように、シフト可能なクラッチ装置を介して少なくとも間接的に、ポンプ装置又はポンプ装置に設置されたポンプ駆動要素に結合され得るという点で達成される。

方法に関して、上記目的は、
− シフト可能なクラッチ装置を閉じることによって、アクチュエータ要素と、ポンプ装置又はポンプ装置に設置されたポンプ駆動要素との間の結合をもたらすステップと、
− アクチュエータ要素に提供される機械的に作用する始動機構によって、パーキングブレーキを解除位置からロック位置に、及び／又はロック位置から解除位置に移動させるステップと、
− パーキングブレーキを解除位置からロック位置に、又はロック位置から解除位置に移動させた後で、クラッチ装置を解除するステップと、
によって達成される。

結合をもたらすこと、すなわちアクチュエータ要素とポンプ装置とを結合することは、クラッチ出力側のアクチュエータ要素と、ポンプ装置（回転駆動するポンプ構成要素）又はモータ作動式ポンプ装置を含むポンプ装置を駆動する駆動要素との間の、動力伝導のための機械的接続をもたらすことを意味する。

これらの方法の結果、パーキングブレーキを作動させるための高価でコストのかかる油圧システムを大幅に省くことが可能で、油圧弁を除くことができる。パーキングブレーキの機械的作動のためのアクチュエータ要素の始動は、単にクラッチ装置を閉じるか又は開けることによって実施され得る。油圧アクチュエータ要素及びアクチュエータ要素自体を始動させるための、コストのかかるケーブルアーキテクチャ及び油圧制御要素は省くことが可能であり、ポンプ装置の油圧の実施に関する必要条件は低減される。加えて、重量及び設置空間の必要性を低減でき、油圧システム内に空気が入っても、又は油圧システム内に汚れが発生しても、システムの機能的性能を維持できる。

機械的な始動機構は駆動要素及び出力要素を有し、駆動要素はクラッチ装置を閉じることによって出力要素とポジティブロック係合状態にされることが提供され得る。代替的に又は追加で、機械的な始動機構は駆動要素及び出力要素を有し、駆動要素はクラッチ装置を閉じることによって回転するように固定され得る。特に後者のケースにおいて、好ましくは、駆動要素及び出力要素は連続的に互いにポジティブロック係合する。そして、出力要素を並進するように動かすために、又はその効果を併殺する、すなわち出力要素の並進方向の動きを終了させるために、クラッチ装置を閉じるか又は開けることによって機械的な始動機構は効力を生じる。

好ましくは、アクチュエータ要素はスピンドル駆動の形式で提供される。後者では、一方はスピンドルロッドを有し、他方はスピンドルロッドと連続的に係合するスピンドルナットを有する。又はクラッチ装置によって少なくとも一時的に係合状態にされ得る。

駆動要素（スピンドルロッド又はスピンドルナット）を回転駆動させることによって、出力要素（スピンドルナット又はスピンドルロッド）を、駆動スレッドによって駆動要素の回転運動を並進推力運動に変換することにより、駆動することが可能で、それによって、パーキングブレーキが確実に係合又は解除される。

ポンプ装置は、特に電気モータによって駆動され得る。ポンプ装置を駆動させる電気モータは、少なくとも間接的にアクチュエータ要素も駆動させる同じ電気モータであるので、ポンプ駆動用又はアクチュエータ要素駆動用のいずれかである。「間接駆動する」又は「間接駆動している」とは、この状況においては、更なるポンプ装置構成要素、及び例えば駆動シャフト又は回転ポンプ構成要素がドライブトレインに統合され、電気モータとアクチュエータ要素との間に介在して接続され得る代わりに、電気モータがクラッチ装置によってアクチュエータ要素に直接接続される必要がないことを意味する。

電気モータは、好ましくはポンプ装置を駆動するために提供される。電気モータの回転方向は逆転可能であり、そのため電気モータは、パーキングブレーキをロック位置から解除位置に移すため、解除回転方向に回転できる。また、パーキングブレーキを解除位置からロック位置に移すため、解除回転方向の反対であるロック回転方向に回転できる。また、ポンプ装置を電気モータの両方の回転に便利に利用できるよう、ポンプ装置は油圧ポンプ、特に２つの対向する方向に駆動できるジロータポンプとすることができる。

油圧システムは、パーキングブレーキを作動させるためには二次的に使用されるだけであり、一次アセンブリの一次構成要素に加圧油、冷却油、及び／又は潤滑油を供給ラインを介して供給することを主に意図されているので、ポンプ装置は油圧供給ラインに接続される。

要約すると、パーキングブレーキの作動システムを提供するために、アクチュエータ要素は機械的に作用する始動機構が提供される。アクチュエータ要素はパーキングブレーキを作動させるために、クラッチ装置によって、一次アセンブリの油圧システムのポンプ装置にシフト可能なクラッチ装置を介して接続され得る。

本発明の更なる特徴及び利点は、従属請求項及び図面を参照して好ましい例示的な実施形態の以下の説明によって理解できる。

従来技術による、自動車のパーキングブレーキを油圧で作動させるための、作動システムを示す図である。 機械的な始動機構を有するアクチュエータ要素を有する自動車のパーキングブレーキを作動させるための、作動システムを示す図である。

図１は、油圧始動機構を有するアクチュエータ要素によって自動車のパーキングブレーキを作動させるための、基本的に従来技術から知られている概念を示す。
油圧は、電気モータＭにより駆動されるポンプ装置１によって、圧力ライン２内で蓄積される。圧力ラインは、電磁的にかつ回路によって始動することができるスライド弁６（４／２スプール型ソレノイド弁）に接続される。回路では、第１のライン要素３又は第２のライン要素４が、任意選択で油圧アクチュエータ要素５に導かれる圧力供給ラインとして使用でき、他のラインはそれぞれ、主に圧力のかからない戻りラインとして機能する。

油圧が第１のライン要素３（これは図１に示されたスライド弁６の位置に相応する）に加えられるとき、パーキングブレーキは油圧で作動するアクチュエータ要素によって、解除位置に移動される。この解除位置において、ばねによってプレストレスを受けたパーキングブレーキの係合レバー７は、対応する反対側の要素から、ここでは例えばロックリング９から、係合解除される。ロックリング９は、図示されないが、係合レバー７がロックリング９と係合しているときにパーキングブレーキが作動するように、ドライブトレインの一部と相互作用する。

４／２スライド弁６が図１に示す位置からスタートして切り替わり、それによって圧力が第２のライン要素４に加えられる場合、アクチュエータ要素５は図１の位置から引き戻される。その結果、プレストレスを受けているアクチュエータカム８は係合レバー７の後ろに位置付けられ、ロックリング９の位置がポジティブロック係合を生じさせる（パーキングブレーキのブロック位置）と直ぐに、係合レバーがロックリング９にポジティブロック係合するように、係合レバー７をロックリング９に押し付ける。

パーキングブレーキを図１に示す解除位置に保持するため、制御装置（ＥＣＵ）によって始動され得るロック係止手段１２が提供される。ロック係止手段１２は、パーキングブレーキの解除位置を確保する位置にアクチュエータ要素５を固定するために、アクチュエータ要素５に作用できる。

油圧制御弁１１が提供される供給ライン１３は、圧力ライン２に接続される。制御弁１１が開いているとき、加圧油としての油圧液、冷却油、又は潤滑油は、図１に示す油圧回路から又は油圧液タンク１０から抽出し、供給ライン１３を介して、パーキングブレーキの作動システムが設置される一次アセンブリの他の一次構成要素に供給することができる。

図１に示す、油圧始動機構による油圧作動の概念は、特に複数の油圧構成要素を伴う比較的コストのかかる油圧システムを有し、文頭で説明した不利点となる。
図１ですでに使用された参照符号は、それらが機能的に同一の構成要素に割り当てられる限りは、図２において維持される。

図１と対照的に、図２は自動車のパーキングブレーキを作動させるための作動システムを示す。作動システムは純粋に機械的であるので油圧始動機構を必要としない。パーキングブレーキは作動システムとともに、アクチュエータ要素５の機械的な始動機構を介して油圧ポンプ１及び／もしくは電気モータＭ又は他のポンプ駆動構成要素に結合することによって、図２の解除位置からロック位置に、又はロック位置から図２の解除位置に移動できる。

図２において、ポンプ装置（油圧ポンプ１）はモータＭによって電動で駆動される。電気モータＭは２つの反対の回転方向に、具体的にはロック回転方向及び解除回転方向に回転駆動できる。さらに、ポンプ装置１は双方向に動作できる油圧ポンプとして具現化され得る。モータＭが回転する方向によって、図１に関してすでに説明したパーキングブレーキに従って図２で構築されたパーキングブレーキは、機械的アクチュエータ要素５を、回転駆動されるポンプ装置１の部分、又はポンプを駆動するドライブトレインの駆動要素に結合することで、クラッチ装置１６によって係合され、又は解除され得る。

クラッチ装置１６、及び、ポンプ装置又はクラッチ駆動側のポンプ装置を駆動する駆動要素と、クラッチ出力側のアクチュエータ要素５との間の動力伝導用の駆動接続の関連した製品を閉じることによって、スピンドルロッド又はスピンドルナットの形態をとり得る機械的な始動機構の駆動要素１４は、回転駆動される。駆動要素１４は、駆動要素１４の回転運動が出力要素１５（スピンドルナット又はスピンドルロッドのいずれかであるかは、駆動要素１４の品質に依拠する）の並進運動に変換されるように、機械的な始動機構の出力要素１５と係合する。パーキングブレーキは、電気モータの回転方向が、解除回転方向の回転であるかロック回転方向の回転であるかによって、解除され又は係合される。

好適な方法により、図２の例では出力要素１５として機能し、並進機能として動く始動機構のスピンドルロッドは、クラッチ装置１６によって回転駆動されて図２においては機械的な始動機構の駆動要素１４として機能するスピンドルナットとともに回転しないよう確実にする。回転しているスピンドルナットによって駆動される場合、スピンドル駆動の駆動スレッドによって、軸方向に、スピンドルロッドはアクチュエータカム８を図２に示す解除位置（モータＭが解除方向に回転）に押し込むか、又はプレストレスを受けたアクチュエータカム８を反対方向に摺動させ、スピンドルロッド１５を図２に示す位置からロック位置（モータＭがロック方向に回転）に引き戻す。これは、ロックリングが係合レバーと係合できる位置に入ると直ぐに、アクチュエータカムが係合レバー７をプレストレスによってロックリング９に係合させるようにして成される。

出力要素１５が自身の軸周りの回転に対して固定されるという事実の結果、クラッチ装置が解除される場合を想定すると、追加の固定機構を必要とせずパーキングブレーキもまた、常時解除位置に固定される。これはスピンドル駆動のスレッドの内部の自己ロックのためであり、出力要素１５の回転に対する固定とともに、アクチュエータカム８の望ましくない摺動を防止する。

クラッチ１６は同じ電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって始動され得る。電子制御ユニット（ＥＣＵ）はまた油圧ポンプ１を始動させ、アクチュエータ１７によって作動され、好ましくは電磁的に始動される。

パーキングブレーキ作動システムが統合される一次アセンブリの一次構成要素への供給のための供給ライン１３は、油圧ポンプ１に接続される。油圧アクチュエータを作動させるため、又は構成要素（歯車、軸受、クラッチなど）を潤滑するために、油圧液を供給ライン１３を介して各構成要素に供給できる。

１ ポンプ装置
２ 圧力ライン
３ 第１のライン要素
４ 第２のライン要素
５ アクチュエータ要素
６ ４／２スライド弁
７ 係合レバー
８ アクチュエータカム
９ ロックリング
１０ 油圧液タンク
１１ 制御弁
１２ ロック係止手段
１３ 供給ライン
１４ 駆動要素
１５ 出力要素
１６ シフト可能クラッチ装置
１７ クラッチアクチュエータ

Claims (17)

1. 自動車のパーキングブレーキを作動させるためのシステムであって、前記パーキングブレーキは、一次アセンブリの、加圧油、冷却油、及び／又は潤滑油が供給される一次構成要素の二次機能部分として提供され、
   前記パーキングブレーキを解除位置からロック位置へ移し、及び／又はロック位置から解除位置へ移すアクチュエータ要素（５）と、
   前記一次構成要素に加圧油、冷却油、及び／又は潤滑油を供給するために、油圧及び／又は油圧体積流を生成し、ポンプ駆動要素が設置されたポンプ装置（１）とを備え、
   前記アクチュエータ要素（５）が機械的な始動機構を有し、前記パーキングブレーキが前記機械的に作用する始動機構によって、前記解除位置から前記ロック位置に、及び／又は前記ロック位置から前記解除位置に移動できるように、シフト可能なクラッチ装置（１６）を介して少なくとも間接的に、前記ポンプ装置（１）又は前記ポンプ装置（１）に設置された前記ポンプ駆動要素に結合され得る、システム。
2. 前記機械的な始動機構は駆動要素（１４）及び出力要素（１５）を有し、前記駆動要素（１４）は前記クラッチ装置（１６）を閉じることによって前記出力要素（１５）とポジティブロック係合状態にされる、請求項１に記載のシステム。
3. 前記機械的な始動機構は駆動要素（１４）及び出力要素（１５）を有し、前記駆動要素（１４）は前記クラッチ装置（１６）を閉じることによって回転するように固定される、請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記駆動要素（１４）及び前記出力要素（１５）は、前記クラッチ装置（１６）を閉じることによって前記出力要素（１５）が並進的に移動するように、連続的に互いにポジティブロック係合される、請求項２又は３に記載のシステム。
5. 前記始動機構はスピンドル駆動によって形成される、請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
6. 前記クラッチ装置（１６）は電磁的に作動する、請求項１又は２に記載のシステム。
7. 前記ポンプ装置（１）は電気モータ（Ｍ）によって駆動され、前記クラッチ装置（１６）が閉じているときに、前記電気モータは少なくとも間接的に前記アクチュエータ要素（５）も駆動する、請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 前記アクチュエータ要素（５）を駆動するために電気モータ（Ｍ）が提供され、前記電気モータ（Ｍ）は、前記パーキングブレーキを前記ロック位置から前記解除位置に移動させるために解除回転方向に回転が可能で、かつ前記パーキングブレーキを前記解除位置から前記ロック位置に移動させるために、前記解除回転方向と反対の、ロック回転方向に回転が可能である、請求項１から７のいずれか１項に記載のシステム。
9. 一次アセンブリの一次構成要素、特に軸受、歯車、クラッチ、及びアクチュエータに、加圧油、冷却油、又は潤滑油を供給する油圧システムであって、ポンプ駆動によって駆動されるポンプ装置（１）を有する油圧システムを有する、特に自動車のギア機構、動力取出しユニット、又は差動機である一次アセンブリであって、請求項１から８のいずれか１項に記載のパーキングブレーキの始動システムを備える、一次アセンブリ。
10. 請求項１から８のいずれか１項に記載のパーキングブレーキ始動システムを有し、又は請求項９に記載の一次アセンブリを有する、自動車。
11. 請求項１から９のいずれか１項に記載の自動車のパーキングブレーキを作動させるための作動システムを始動させるための方法であって、
    シフト可能なクラッチ装置（１６）を閉じることによって、機械的な始動機構と、ポンプ装置（１）又は前記ポンプ装置に設置されたポンプ駆動要素との間の結合をもたらすステップと、
    アクチュエータ要素（５）に提供される機械的に作用する始動機構によって、前記パーキングブレーキを解除位置からロック位置に、及び／又はロック位置から解除位置に移動させるステップと、
    前記パーキングブレーキを前記解除位置から前記ロック位置に、又は前記ロック位置から前記解除位置に移動させた後で、前記クラッチ装置（１６）を解除するステップと、によって規定される方法。
12. 前記機械的な始動機構は駆動要素（１４）及び出力要素（１５）を有し、前記駆動要素（１４）及び前記出力要素（１５）は、前記クラッチ装置（１６）を閉じることによって互いにポジティブロック係合状態にされる、請求項１１と組み合わせた場合の先行する請求項に記載の方法。
13. 前記機械的な始動機構は駆動要素（１４）及び出力要素（１５）を有し、前記駆動要素（１４）は前記クラッチ装置（１６）を閉じることによって回転するように固定される、請求項１１又は１２に記載の方法。
14. 前記機械的な始動機構によって前記パーキングブレーキを前記ロック位置又は前記解除位置に移動させるため、前記駆動要素（１４）の回転運動が前記出力要素（１５）の並進運動に変換される、請求項１２又は１３に記載の方法。
15. 前記ポンプ装置（１）を駆動するために電気モータ（Ｍ）が提供され、前記電気モータ（Ｍ）は、前記パーキングブレーキを前記ロック位置から前記解除位置に移動させるために解除回転方向に回転し、かつ前記パーキングブレーキを前記解除位置から前記ロック位置に移動させるために、解除回転方向と反対の、ロック回転方向に回転する、請求項１１から１４のいずれか１項に記載の方法。
16. コンピュータプログラム製品であって、電子制御ユニットが前記コンピュータプログラム製品のプログラムコードに含まれたプログラムルーチンを実行すると、請求項１から８のいずれか１項に記載のパーキングブレーキを作動させるための作動システムを制御するための電子制御ユニットに、請求項１１又は１５に記載の方法に従い前記パーキングブレーキを作動させるための前記作動システムを始動させる、コンピュータプログラム製品。
17. 請求項１１から１５のいずれか１項に記載の方法に従い、請求項１０に記載の自動車のパーキングブレーキを作動させるための作動システムを制御し、請求項１６に記載のコンピュータプログラム製品のデータが供給されたプログラムメモリを有する、電子制御ユニット。

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