JP2008535711A

JP2008535711A - 自動車ブレーキ装置を制御するためのブレーキ制御装置

Info

Publication number: JP2008535711A
Application number: JP2007553623A
Authority: JP
Inventors: ショーンラウ・ユルゲン; リュファー・マンフレート; クランリッヒ・ホルガー; クワイサー・トルステン; フォン・ハイン・ホルガー; リッター・ヴォルフガンク
Original assignee: コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト
Priority date: 2005-02-08
Filing date: 2006-02-08
Publication date: 2008-09-04
Also published as: WO2006084864A1; KR20070102604A; EP1851096A1

Abstract

【解決すべき課題】
傷害のリスクを除去する制御装置(駆動ユニット)を開示することである。
【解決手段】
本発明は、「ワイヤーブレーキ」型の自動車ブレーキ装置を制御するためのブレーキ制御装置である。ブレーキ制御装置は、a)ブレーキペダルの手段及び電子制御装置の手段の双方によって運転手の望みに応答して動作できるブレーキ倍力部、及び、前記「ワイヤーブレーキ」の動作モードにおける前記ブレーキペダルと前記ブレーキ倍力部との間の動力伝達の接続を離脱する手段が、設けられ、ｂ）前記ブレーキ倍力部の下流側に接続されたマスタブレーキシリンダ、ｃ）運転手の減速の望みを検知する手段、及び、ｄ）前記ブレーキペダルと共に一緒に作用するペダル踏み量シミュレータを更に有し、前記ペダル踏み量シミュレータでは、前記ブレーキ倍力部の動作にかかわらず、前記「ブレーキワイヤ」の動作モードにおいて、前記ブレーキペダル上で作用するリセット力をシミュレータ可能である結果、前記ブレーキペダル及び前記ブレーキ倍力部の間で動力伝達の接続が離脱され、「ブレーキワイヤ」の操作モードから解除可能であるときに、「ブレーキワイヤ」の操作モードにおいて可能であり、その場合、ｅ）前記ブレーキ倍力部と前記ブレーキペダルとの間の機械的な接続が、設けられ、前記ブレーキペダルに前記ブレーキ倍力部によって生じた引っ張り力が伝達されるのを許容して、前記ブレーキ倍力部の制御弁を駆動する駆動棒の２つの部分によって構成されており、その部分は、互いに相対動作を実行でき、その場合、第1の部分が、制御弁の弁ピストンに接続される一方、第２の部分が、前記ブレーキペダルに動力伝達の接続がなされ、伸縮自在に案内される。
シミュレータ非動作をブレーキシステムで同時メンテナンス動作中にテストするときに、生じる傷害のリスクを除去するために、運転手の意思に依存しないでブレーキ倍力部（１）の駆動で電子制御装置によって圧縮された両部分（８、９）の間に、弾性部材（１１）が、配置されることが開示される。

Description

本発明は、「ワイヤーブレーキ」型の自動車ブレーキ装置を制御するためのブレーキ制御装置に関する。

本発明のブレーキ制御装置は、a)ブレーキペダルの手段及び電子制御装置の手段の双方によって運転手の望みに応答して動作できるブレーキ倍力部、及び、前記「ワイヤーブレーキ」の動作モードにおける前記ブレーキペダルと前記ブレーキ倍力部との間の動力伝達の接続を離脱する手段が、設けられ、ｂ）前記ブレーキ倍力部の下流側に接続されたマスタブレーキシリンダ、ｃ）運転手の減速の望みを検知する手段、及び、ｄ）前記ブレーキペダルと共に一緒に作用するペダル踏み量シミュレータを更に有し、前記ペダル踏み量シミュレータでは、前記ブレーキ倍力部の動作にかかわらず、前記「ブレーキワイヤ」の動作モードにおいて、前記ブレーキペダル上で作用するリセット力をシミュレータ可能である結果、前記ブレーキペダル及び前記ブレーキ倍力部の間で動力伝達の接続が離脱され、「ブレーキワイヤ」の操作モードから解除可能であるときに、「ブレーキワイヤ」の操作モードにおいて可能であり、その場合、ｅ）前記ブレーキ倍力部と前記ブレーキペダルとの間の機械的な接続が、設けられ、前記ブレーキペダルに前記ブレーキ倍力部によって生じた引っ張り力が伝達されるのを許容して、前記ブレーキ倍力部の制御弁を駆動する駆動棒の２つの部分によって構成されており、その部分は、互いに相対動作を実行でき、その場合、第1の部分が、制御弁の弁ピストンに接続される一方、第２の部分が、前記ブレーキペダルに動力伝達の接続がなされ、伸縮自在に案内される。

この種のブレーキ制御装置は、独逸連邦共和国特許公開公報（DE１０２００４０１１６２２ A1、特許文献１）から公知である。電子油圧式のブレーキシステムにおいて、これら技術はその必要性があり、特に、乗り物停止中の自己テスト及びシステムキャリブレーション(目盛り校正）の範囲で、ブレーキペダルを運転者が操作することなく、能動的（アクティブ)に車輪ブレーキ圧を調整している。そのため、この例が存在しており、いわゆる、事前ドライブチェックに関しては、ブレーキシステムの作動時の駆動開始前（待機、例えば、中央のロックシステム又はドア接触の遠隔操作）又は点火装置（イグニッション）がスイッチオフの後でキャリブレーションルートが実行される。

ペダル操作なしで停止におけるアクティブな圧力構造は、例のように、シミュレータスイッチオフ(非動作)を照合(チェック)のため提供されるが、同時のメンテナンス動作がブレーキシステムで成される（挟み込まれ危険）ならば、危険ポテンシャルが内在する。例えば、車両ハンドブックで、及び、仕事場の命令で、警報を与えることで、法的な面（製品信頼性（PL））が考慮されているが、それにも関わらず、システムは、少なくとも仕事上の個人の重大な傷害を防止するためにそれ自体の知性を持つのが望ましい。
ドイツ連邦共和国特許公報(DE１０２００４０１１６２２ A１)

本発明の課題は、上述したことを考慮して、傷害のリスクを除去する、上述したタイプの制御装置(駆動ユニット)を開示することである。

本発明によれば、運転手の意思にかかわらない、ブレーキ倍力部の動作において、弾性部材によって圧縮された２つの部分の間に弾性部材が配置されていることから、前記課題が達成される。

本発明のアイディアを更に正確にするために、前記弾性部材は、第1の部分を放射状に取り囲む圧縮ばねであるという本発明の好ましい改良が行われている。

請求項（４）に記載の発明についての好ましい実施例において、第1の部分は、第2の部分に伸縮自在に案内され、前記弾性部材は、２つの部分の間に付与されたロック機構の少なくとも２つの弾性のバイアスされたロック部材が、好ましくは互いに反対に配列され、形成されている。

請求項（４）に記載の発明の他の好ましい改良においては、ブレーキ倍力部の動作方向に反対に作用する予め定められた力が超えるときに、２つの部分が互いに分離可能である。

本発明の他の好ましい改良は、ロック機構が、ブレーキペダルから遠隔の第2の部分の端部に配置されていることを含む。

上述した発明の更に他の改良では、ロック部材は、ロック機構を解除する意味で第１の部分に設けられた斜面と協働する。

低コスト製造に役に立ち、非常に信頼性のある操作を提供する本発明の変形例は、弾性のプレロード（予め負荷を加えること）をしたロック部材が球として設けられている。

本発明の他の好ましい改良によれば、ソフトウェア手段は、安全で臨界点未満での誤りが起こるときに、より小さい車両減速をブレーキペダルの定義された動作の移動量(踏み量)に割り当てるのに設けられている。

最後に、本発明の他の都合の良い変形例として、前記ソフトウェア手段は、安全で臨界点以上での誤りが起こるときに、シミュレータが短期間非動作になるように設けられている。

本発明の更なる特徴及び利点は、以下、添付図面を参照して２つの実施例の用語で詳細に説明する。

本発明の詳細について入門的な部分について述べる。「ワイヤーブレーキ」型の自動車ブレーキ装置を制御するためのブレーキ制御装置について先ほど言及した構成は、ドイツ連邦共和国特許公報１０２００４０１１６２２ A１(特許文献１)に記載について開示されている。それ故に、図１の一部断面図に示されたブレーキ制御装置において、好ましくは、ブレーキ倍力部(真空ブレーキブースタ)１、ブレーキペダル３の手段によって運転手によって操作されるステアリング弁(制御弁、動作弁)２が示され、他方、電磁石１０の手段によって運転手の願望にかかわらず、運転される。ブレーキ倍力部１の可動壁の移動量(踏み量)は、踏み量センサ（BWS）の手段によってセンシングされ、センサ装置（PAS）は、運転手の減速要求を検知するのに使用される。上述の公報において、踏み量(移動量センサ)とセンサ装置との双方が適度に開示されているので、添付図面に図示していない。ブレーキペダル３と共に、「ワイヤーブレーキ」型の協働するペダル踏み量シミュレータ４において、特に、「ワイヤーブレーキ」の動作モードにおいて、運転手に普通のブレーキペダル感覚が伝えられ、電子油圧式の切換装置５が協働作用し、ペダル踏み量シミュレータ４を使用不可にし、外側に「ワイヤーブレーキ」の動作モードが切り換わって、位置決めされる。実施例に示すように、ペダル踏み量シミュレータ４は、ブレーキペダル３とブレーキ倍力部１との間の動力の流れの外側にある。

ブレーキペダル３へ接続されたピストン棒７は、動作（制御）弁２の動作（制御）ピストン６に案内された駆動力の伝達のために作用する。そのピストン棒７は、２つの部分が設けられ、弁ピストン６に接続された第１の部分（端部）８及びブレーキペダル３に接続された第２の部分（端部）９を有する。第１の端部８及び第２の端部９の間では、軸方向隙間「a」を備える。「ワイヤーブレーキ」の動作モードにおいて、ブレーキペダル３とブレーキ倍力部１との間の動力伝達に係る接続の離脱が保障される。

図面に更に考慮されるように、ブレーキペダル３と協働した第１端８は、段溝(段状穴)１３を持ち、第２の端部９を部分的に受け入れ導入するように作用する。第１の端部８及び第２の端部９の間に挿入された弾性部材１１が適度に作用するように配置される結果、相対的な揺動(動作)によって、第１の端部８及び第２の端部９が互いに、又は、図面における第1の端部８の動作が圧縮される。弾性部材１１は、特に、押圧ばね（圧縮ばね）１２が、形成され、第2の端部９が径方向(放射状)に第２の端部９を保持(収納)する。

上記の切換装置５は、ピストン・シリンダ・装置５１が主に形成されて、そのピストン５２がペダル踏み量シミュレータ４に力伝達して接続し、圧力空間(圧力室)５７を限定し、油圧式の手段５３によって油圧式の下圧貯蔵部５４と連通する。油圧式の接続には電磁石の動作(操作)弁５５が搭載（嵌め込まれ）され、上述された接続の遮断を可能にしている。もしピストン５２の運動を図示されていないセンサ装置がセンシング（把握）できれば、センサ装置は、外部にあっても実行可能である。しかしながら、動作弁５５が圧力空間５７と油圧式下圧貯蔵部５４との間の油圧式の接続が自由（開く状態）であるならば、そのときだけ可能である。

油圧式ピストン５２の可動性又は遮断弁５５の機能がテストされたときに、上述した電磁石１０を動作(駆動)させる。その結果、その制御群は、ピストン棒７の第1の端部８を含んでおり、図中左側に、揺動(移動)する。その際、ストッパー１４を介して移動量（踏み量）「ｂ」を定義した後、第1の端部８、第２、後端９及びそれに伴ってブレーキペダル３が列挙される。車センサBWSの信号は、センサ装置PASの信号と共に、照合(比較)される。図２a, bでは、フェールフリー機能が図示されている。その際、図２aは、BWS及びPASからの出力信号が図示され、他方、図２bでは、ブレーキ倍力部１における依存性が図示され、図示されていないマスタブレーキシリンダに、ブレーキペダル３上で足踏み量ｓに作用する駆動力F_Betが図示されている。BWSの電圧及びマスタブレーキシリンダ圧力又はブレーキ倍力部１の出力は、テスト動作の開始の際に、立ち上がる。
ある踏み量に及んだ後に信号PASを設定し、他方、ブレーキペダル３は、わずかの力が作用し移動する。

フェール(フォール)、即ち、誤り、（締め付け端(詰め込み)ピストン５２、ストッパー（栓）弁５５、ロックされたブレーキペダル３等）が上述の切換装置５の照合中に発生し、電磁石１０が動作されるとき、予めバイアス(プリロード)された押圧ばね12が圧縮される。対応する特徴の曲線は、図３a,bに図示される。

図４では、本発明の第2の実施例が図示され、ブレーキペダル３に協働された第２の端部９０には、穴１３０が含まれ、第1の端部８０を部分的に収納し、案内する。ロック機構１１０では、ブレーキペダル３から遠隔した第2の部分（端部）９０が配置されるので、第２の部分（端部）９０に対して第1の端部８０の相対的な踏み量が限定されている。上述されたロック機構１１０は、図示されたように、第２の端部９０で放射状(径方向)に案内される、少なくとも、２つのレスト部(オフセットロック部)１３０が配置され、そして、第1の端部８０に設けた傾斜部１４０が形成されている。その際、記号の付いていない弾性手段としてレスト部(ロック部材)には、バイアスされた球が、嵌め込まれている。

油圧式ピストン５２、６０の可動性、及び遮断弁５５の機能は、各ブレーキ操作、または、定義されたブレーキ操作中だけ、または、車両の運転前のいずれかによって、実行される。これが生じるとき、上述した電磁石１０の手段によってブレーキ倍力部１の制御弁６が駆動する結果、駆動棒７の第1の端部８０が、まず、図中左側に揺動(移動)する。第1の端部８０の踏み量（移動量）「ｂ」に及んで、ロック機構１１０は、第2の端部９０及び、これに従って、ブレーキペダル３を引き寄せて動かす。動作方向に反してブレーキペダル３に作用する力が少し上昇するに従って、第１の端部８０が第2の端部９０からの接続を解除する。その結果、協働するブレーキペダル３による締め付けからの危険を防止する。

本発明によるブレーキシステムの運転中、前述の安全距離「b」は、ブレーキシステム内の空気または油圧システム内の他の漏れの場合における要求に対して、部分ブレーキ、すなわち、緊急停止の予測踏み量(予測移動量)を超えるブレーキ倍力部１の可動壁の前進の場合に使用されていないことで保障されなければならない。この場合、ブレーキペダル３のリリースの際、その遅い方が、現在の位置に留まるから、ブレーキペダル３のリリースによってシステムにもっともらしい運転手の要求することは、もはや可能ではないであろう。これは、ブレーキは、現在位置からリリースされないし、ブレーキペダル踏み量をセンシングするセンサ装置（PAS）は、ブレーキペダルリセット動作を検知しない結果、
車両は、ブレーキがかかった状態を持続する。ブレーキペダル３から運転手の足を引っ込めても、ブレーキペダル３が現在の位置にブレーキ倍力部１で維持されるから、ブレーキペダル３は、自動的に復帰しない。

以上のように述べたように、特に、図３a, bに関しては、妥当な要求が、運転手の要求をセンシングするセンサ装置（PAS）及びブレーキ倍力部１の可動壁の移動量(踏み量)をセンシングする移動量(踏み量)センサ（BWS）の信号に基づいて実行されている。協働する弁が、妥当な要求に対して所定値との差が大きく離れた場合、または、定義された閾値を超えるならば、ソフトウェア関連の技術手段が使用され、その効果は、図５aに図示され、ブレーキペダル３の駆動する移動量(踏み量)ｓにおける車両減速値(減速量)Vの依存性を示している。V₁は、フェールフリーシステム（Fehlerfreien System）の特徴に関する一方、V₂は、上述した誤りのいずれか一つが現れたシステムの特徴に関するものである。図５aに図示されているように、適当なソフトウェア手段は、例えば、長くなるブレーキペダル踏み量ｓが、同一の減速値(減速率)と協働するような、特徴を「拡大」していることを保障している。従って、完全なブレーキシステムには概算して２５ｍｍのペダル踏み量（移動量）ｓが必要であるから、誤りのあるシステムでは、減速値(減速率)を、例えば、４０パーセントに到達するためには、概算して５５ｍｍに及ぶことが必要である。上述の手段は、安全な臨界点未満の誤りが起こるとき、特に、適用可能となる。

安全な臨界点以上の誤りが起こるとき、ペダル踏み量(移動量)シミュレータ４は、短時間、使用不可となるか又は上述の弁５５は、開口される結果、到達されるブレーキペダル３の駆動する踏み量(移動量)が長くなっても、駆動力を上昇することなく、維持している。図５ｂは、システム性能を図示している。F₁は、フェールフリーシステムの特徴に関する一方、F₂は、上述の誤りの一つが生じるシステムの特徴に関する。

このタイプの現象が生じるときには、光又は音の警報信号が生成される結果、運転手には、ブレーキ機能は、通常でない状態にあり、多すぎる空気がシステム中にあるか又は漏れがこの状態の原因であることを暗示できるものを表示する。

本発明の第1の実施の形態のブレーキ制御装置の一部断面図で、油圧式手段を介してペダル踏み量シミュレータをスイッチオン・オフすることによって、実現される。図２a、bは、本発明の機能を説明するための本発明の制御装置の特徴量の図を示す。図３a、bは、本発明の機能を説明するための本発明の制御装置の特徴量の図を示す。本発明の第２の実施の形態のブレーキ制御装置で、図１に対応する一部断面図である。図５a、ｂは、本発明の機能を説明するための本発明に従った制御装置の特徴量の詳細図で, 図５aは、ペダル踏み量(移動量)に対する減速率(減速値)V_１、V₂を、図５ｂは、ペダル踏み量(移動量)に対するペダル力F₁,F₂を示す。

符号の説明

BWS 踏み量センサ
PAS センサ装置
ｓ足踏み量(移動量)
F_Bet駆動力
V_１、V₂減速率(減速値)
F₁,F₂ペダル力
a 軸方向隙間
b 安全距離
１ブレーキ倍力部
２ステアリング（動作、制御）弁
３ブレーキペダル
４ペダル踏みシミュレータ
５電子油圧式の切換装置
６駆動ピストン（弁ピストン）
７ピストン棒（駆動棒）
８第１の端部(第１の部分)
９第２の端部(第2の部分)
１０電磁石
１１弾性部材(センサ)
１２押圧ばね（圧縮ばね）
１３段溝
１４ストッパー
５１ピストン・シリンダ・装置
５２締め付け端ピストン（油圧式ピストン、詰め込みピストン）
５３油圧式接続
５４油圧式の下圧貯蔵部
５５電磁石の駆動棒である弁（接続弁、遮断弁）
５７圧力空間(圧力室）
１１０ロック機構
１３０レスト部(オフセットロック部)

Claims

「ワイヤーブレーキ」型の自動車ブレーキ装置を制御するためのブレーキ制御装置であって、
a)ブレーキペダルの手段及び電子制御装置の手段の双方によって運転手の望みに応答して動作できるブレーキ倍力部、及び、前記「ワイヤーブレーキ」の動作モードにおける前記ブレーキペダルと前記ブレーキ倍力部との間の動力伝達の接続を離脱する手段が、設けられ、
ｂ）前記ブレーキ倍力部の下流側に接続されたマスタブレーキシリンダ、
ｃ）運転手の減速の望みを検知する手段、及び、
ｄ）前記ブレーキペダルと共に一緒に作用するペダル踏み量シミュレータを更に有し、前記ペダル踏み量シミュレータでは、前記ブレーキ倍力部の動作にかかわらず、前記「ブレーキワイヤ」の動作モードにおいて、前記ブレーキペダル上で作用するリセット力をシミュレータ可能である結果、前記ブレーキペダル及び前記ブレーキ倍力部の間で動力伝達の接続が離脱され、「ブレーキワイヤ」の操作モードから解除可能であるときに、「ブレーキワイヤ」の操作モードにおいて可能であり、その場合、
ｅ）前記ブレーキ倍力部と前記ブレーキペダルとの間の機械的な接続が、設けられ、前記ブレーキペダルに前記ブレーキ倍力部によって生じた引っ張り力が伝達されるのを許容して、前記ブレーキ倍力部の制御弁を駆動する駆動棒の２つの部分によって構成されており、その部分は、互いに相対動作を実行でき、その場合、第1の部分が、制御弁の弁ピストンに接続される一方、第２の部分が、前記ブレーキペダルに動力伝達の接続がなされ、伸縮自在に案内される、ブレーキ制御装置において、
運転手の意思に依存しないで前記ブレーキ倍力部（１）の駆動で前記電子制御装置によって圧縮された両部分（８、９）の間に、弾性部材（１１）が、配置されることを特徴とするブレーキ制御装置。
前記弾性部材（１１）は、圧力ばね（１２）が、形成されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
前記第２の部分（９）には、前記第1の部分（８）が伸縮自在に案内され、
圧力ばね（１２）が、径方向に前記第２の部分（９）を取り囲むことを特徴とする請求項１又は２に記載のブレーキ制御装置。
前記第２の部分（９）には、圧力ばね（１２）の圧縮の後に前記第1の部分（８）によって前記第２の部分（９）の栓をするストッパー（１４）が備えられていることを特徴とする請求項３に記載のブレーキ制御装置。
前記第1の端部（８０）は、前記第２の部分（９０）に伸縮自在に案内され、
前記弾性部材は、両端部（８０、９０）の間に設けられたロック機構（１１０）の少なくとも２つのロック部材（レスト部）（１３０）を備えることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
前記両部分（８０、９０）には、予め定められた力が、前記ブレーキ倍力部（１）の動作方向の反対に作用し超過したときに、互いに分離されることを特徴とする請求項５に記載のブレーキ制御装置。
前記ロック機構（１１０）は、前記ブレーキペダル（３）から遠隔の前記第２の部分（９０）の端に、配置されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のブレーキ制御装置。
前記レスト部（１３０）は、ロック機構（１１０）を解除する意味で前記第1の部分（８０）に設けた傾斜（１４０）と協働することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置。
前記レスト部（１３０）は、ばねの手段によってプレロードされた球であることを特徴とする請求項５〜８のいずれか1項に記載のブレーキ制御装置。
安全性の臨界点未満で誤りが起きるとき、定義されている車両減速（V）に、前記ブレーキペダル（３）のより長く駆動する移動量（足踏み量）（ｓ）を割り当てているソフトウェア技術手段を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置。
安全性が臨界点以上の誤りが起こるとき、前記ペダル踏み量シミュレータ（４）が、短時間、非動作になることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置。
誤りが起こるとき、光又は音の警告信号を生成する手段を備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のブレーキ制御装置。