JPH1076931A - パーキングブレーキを備えた動力車 - Google Patents
パーキングブレーキを備えた動力車Info
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Abstract
機械的操作システムとを組み合わせることにより、両シ
ステムの利点をそれぞれ最適に活用できるパーキングブ
レーキを備えた動力車を提供する。 【解決手段】摩擦ブレーキは液圧発生器によっても電子
機械的アクチュエーターユニットによっても操作可能で
ある。液圧操作態様または電子機械的操作態様を設定し
或いは両操作態様の切換えを生じさせる手段を設ける。
Description
パーキングブレーキ装置を備えた動力車に関するもので
ある。
れている動力車では、ねじスピンドルを備えた電動機が
パーキングブレーキに作用する。パーキングブレーキを
動力操作することによりドライバーの負担が軽くなる。
また「信号停車」、「発進補助」などのような便利な機
能を実現できる。
載されている動力車では、例えば外部から制御可能なブ
レーキサーボ装置またはASCポンプのような液圧発生
器によりパーキングブレーキを操作することができる。
のパーキングブレーキ装置を改良することである。
決するため、摩擦ブレーキが液圧発生器によっても電子
機械的アクチュエーターユニットによっても操作可能で
あり、液圧操作態様または電子機械的操作態様を設定し
或いは両操作態様の切換えを生じさせる手段が設けられ
ていることを特徴とするものである。
液圧操作と電子機械的操作とを組み合わせることによ
り、両システムの利点をそれぞれ最適に活用することが
できる。
換えは自動的に行われ、即ちドライバーが関与すること
なく行われる。このため、1個または複数個の制御器が
車両の特性、環境、ドライバーの希望等を考慮し、これ
に対応して液圧発生器またはその弁、及び電子機械的ア
クチュエーターユニットに作用を及ぼす。
動と解除を可能にするが(電子機械的操作の場合2秒以
内の時間を要し、その10分の数秒の速さ)、構成的に
は多数の負荷交番に適合するよう系統的に設計されてい
る。液圧操作により高いブレーキ圧を支障なく発生させ
ることができる。他方電子機械的アクチュエーターユニ
ットの場合、高いブレーキ圧を発生させるためには比較
的大きな消費(コスト、重量、設置空間)を必要とす
る。
害のない車両搭載電力網を前提とすれば)は、車両の運
転状態に関係なくスタンバイしている。パーキングブレ
ーキの液圧操作は、一次作動ブレーキ回路のほかに二次
ブレーキ回路を有しているような車両の場合には、非常
にわずかな付加コストで可能である。この種の二次ブレ
ーキ回路は例えば加速スピン制御(ASC)または安定
性制御(DSC)に用いられ、圧力発生器として例えば
動力で制御可能なブレーキサーボ装置または固有のポン
プ(ASCポンプ或いはDSCポンプ)を有している。
電子機械的アクチュエーターユニットは通常、自動ロッ
ク式の伝動装置を備えた電動機から構成される。
のブレーキシューを介しても、また固有のパーキングブ
レーキシューを介しても行うことができる。電子機械的
アクチュエーターユニットは通常ブレーキシューに作用
し、ブレーキシューは常用ブレーキのブレーキディスク
またはブレーキドラムに作用するか、或いは固有のブレ
ーキドラムに作用する。
電子機械的操作態様とを組み合わせることにより、一連
の機能的な利点が得られる。これについて以下に請求項
と関連させながら説明する。
能(信号停車、発進補助)は液圧操作により行うことが
できるので、電子機械的アクチュエーターユニットを、
比較的少数の負荷交番のために構成すれば十分である。
渡しの際に、渡す側のシステムのブレーキ力と少なくと
もほぼ同じ大きさのブレーキ力が受ける側のシステムに
発生した時に初めて前記受け渡しが行われるようにパー
キングブレーキ装置を構成してもよい。
記載のごとく、パーキングブレーキの液圧操作と電子機
械的操作との使用範囲の分配が行われる。車両を利用す
る際にはパーキングブレーキは液圧操作され、その際便
利な機能(信号停車、発進補助)はすべて液圧で行われ
るが、遅くともドライバーが車両を離れるとともに電子
機械的アクチュエーターユニットがパーキングブレーキ
をロックさせる。このような操作範囲の分配により、パ
ーキングブレーキのほとんどの操作は液圧で行われる。
車両のエンジンスイッチを切ると(及び従属項に記載さ
れているような以後の車両運転状態でも)、液圧発生器
は電子機械的アクチュエーターの自主独立システムによ
り引き継がれる。この自主独立システムは、ドライバー
が車両を離れた際にも長時間にわたって機械的ロックに
よりパーキング作用を維持させることができる。このよ
うに液圧操作と電子機械的操作とがパーキングブレーキ
の同一のパーキング機構に作用するようなブレーキ装置
においては、電子機械的操作に切換える時に電子機械的
アクチュエーターはすでに予め作動しているブレーキを
受け取り、従って液圧でもたらされたブレーキ作動の一
部を利用する。
車の作動または運転を意味し、これには乗員が動力車に
残ったままであるような短時間の運転中断も含まれる。
これに対して「動力車のエンジンを切る」とは、ドライ
バーが動力車を離れることをも意味している。
われるので、電子機械的アクチュエーターは少数の負荷
交番に対して構成されていればよい。従って電子機械的
アクチュエーターが小型化されるばかりでなく、金属ケ
ースの代わりにプラスチックケースを使うなどして低コ
ストの材料を使用できるので、電子機械的アクチュエー
ターの製造コストが低減する。電子機械的アクチュエー
ターのサイズが小さければ、時間的に問題となるすべて
のパーキング過程を液圧操作で実現できるので、動力学
的な要請も少なくなる。従って電子機械的アクチュエー
ターは、そのパワーに関し確実なパーキングとロック
(長時間の停車及び車両を離れる前のロック)に対応で
きるように構成されていればよく、このためには比較的
遅い調整速度で十分である。
報から知られているパーキングブレーキ装置は、筋力で
操作可能なパーキングブレーキを備えていない車軸に液
圧作用を及ぼすが、車両を長時間停車させる場合にも液
圧によるパーキング作用を維持できるようにするために
は、パーキング液圧回路を常時監視することが必要であ
る。この監視は、10分ないし30分の間隔で電動機に
制御パルスを送ることにより、パーキング液圧回路内に
反復して圧力を発生させるようにして行う。これによ
り、パーキング液圧回路の不可避の漏れ損が補償され
る。この公知の解決法(その課題は本発明の課題とは異
なる)は非常に構成が複雑であり、高コストである。こ
のドイツ特許第3518715号公報から知られている
パーキングブレーキ装置では、本発明の解決法とは異な
り外力による電子機械的操作は採用されていない。
が記載されており、液圧操作が投入され、それまでの電
子機械的操作と交代する。これに対応して、請求項3と
4に記載されている動力車の作動状態が終了すると、逆
の方向で操作が行われ、即ち液圧操作の代わりに電子機
械的操作が投入される。しかしこの例外も可能である
(例えば請求項7ないし9を参照)。
バーが乗車する前に既に液圧操作への切換えが行われ
る。これにより、操作態様の切換えまたは液圧システム
の始動による騒音の発生(乗員には不快に感じられる)
が乗車する前の時点に移行される。いわゆる「無線キ
ー」を介してドアロックを遠隔操作する際に、液圧操作
態様への切換えを乗車前の早い時点に設定することがで
きる。請求項3の構成要件b)では、ドライバーがシー
トに着座した瞬間に液圧操作に切り替えられる。
しており、点火装置をオンにしたときに始めてバーキン
グブレーキの液圧操作が行われる。もちろん液圧操作へ
の切換えを、車両の種々の電力消費装置が搭載電力網に
接続される、点火キーの「ラジオ位置」で行なうように
してもよい。
の内燃機関が始動する前に液圧システムを作動させ、従
ってどのような場合も車両が発車する前に液圧システム
が作動することが保証されている。このためには、内燃
機関とは独立に作動する液圧発生器が使用されることが
前提になる。
燃機関が始動中であることに依存させる。圧力発生器が
内燃機関によって駆動される場合には、基本的には液圧
操作への切換えを内燃機関の始動によって初めて行なう
ことができる。
両の発車寸前の時点へ移行させる。これにより、個々の
操作態様間での不必要な切換え(例えばエンジンを何回
も切ったり再始動させるときに生じる)が避けられる。
発車過程とは、例えばクラッチが入ったとき、或いは十
分な発車モーメントが提供されるときである。請求項5
に記載の構成では、もっぱら液圧によるパーキングだけ
を配分的に解除することによって発車の補助が行なわれ
る。
操作への戻りは、液圧システムに対する「導入条件」が
もはや存在しなくなると行われる。例えば請求項4に記
載のパーキングブレーキ装置の場合には、内燃機関の停
止とともに電子機械的システムへ切換えられる。一つの
例外は、内燃機関が停止し点火装置がオンになっている
場合である。このような状況は、マニュアルトランスミ
ッションを備えた車両において発車に失敗した後に起こ
る。この場合に対して、液圧パーキングと電子機械的パ
ーキングとの間の不必要な切換えを避けるため、パーキ
ングブレーキをそのままもっぱら液圧だけで操作するの
が合目的である。しかしながら、当初中止した電子機械
的操作への切換えは、他の信号が発生したとき(例えば
ドライバー席のドアまたはドライバーシートにおいて接
点が開いたとき)に行われ、或いは内燃機関の停止後所
定の時間が経過した後に行われる。
する他の有利な構成は、請求項2ないし5に記載の基本
的な選択条件の例外を示す以下の従属項から明らかにな
る。停止していた車両を始動する場合、電子機械的に負
荷されていたパーキングブレーキを、液圧操作への切換
えにより直接解除するのが通常は有利である(請求項
6)。そのためには、発車補助機能(例えば山道におい
てマニュアルトランスミッションの車両で発車を容易に
するための機能)が設けられていれば、この発車補助機
能を電子機械的アクチュエーターユニットでも置換でき
るという前提がありさえすればよい。平地での他のすべ
ての発車過程における(非配分的な)解除は、問題な
い。
た車両の場合には、シフトレバーをポジションPから移
動することで、電子機械的に負荷されたパーキングブレ
ーキを同様に簡単に直接解除することができる。車両の
望ましくない停車位置からの移動は、一方では、シフト
レバーを移動させるために常用ブレーキを操作しなけれ
ばならないということによって阻止される。他方、上り
坂での発車の場合には、変換器によって提供される発車
トルクが車両の後退に反作用を及ぼす。本発明により、
例えばキャデラック セルビアから知られているよう
な、パーキングブレーキを自動的に解除するための複雑
な機構が必要なくなる。さらにアクセルペダルの位置ま
たは内燃機関によって提供される発車モーメントは、パ
ーキングブレーキを解除するための基準として考慮する
ことができる。
り、オートマチックトランスミッションを備えた車両の
場合、ギヤ段P(オートマチックトランスミッションの
パーキング位置)を入れることで、エンジンが作動して
いてもパーキングブレーキの電子機械的操作が導入され
る。このようにする理由は、ギヤ段Pを選択するという
ことは、通常ドライバーが比較的長時間停車させるこ
と、或いは次に車両の作動を止めることを望んでいるこ
とに関連しているからである。請求項7に記載の本発明
の構成により、オートマチックトランスミッションにお
けるトランスミッションブレーキ(パーキングブレー
キ)を難なく省略することができる。
8)、電子機械的パーキングは重要である。なぜならこ
の場合、長時間走行が中断されていることが前提になる
からである。また、電子機械的操作を行なうのには安全
上の理由もある。動力車の発車を確実に阻止するために
は、「ボンネット開」という信号は優先的な基準と解釈
されるべきである。従って、アクセルペダルが対応する
位置にあっても、または発車モーメントが十分であって
も(信号停車機能)、パーキングブレーキを解除するこ
とはできない。
(パーキングブレーキの電子機械的操作への時間遅延的
且つ自動的切換え)、二次ブレーキ回路の液圧ユニット
に設けた遮断弁の過負荷が避けられる。さらに、内燃機
関が停止し且つ点火装置がオンになっているときにバー
キングブレーキを液圧操作するような車両の場合には、
電気機械的操作への自動的な切換えにより、作動の確実
性が向上する。なぜなら、長時間車両を停止させている
と、不可避の漏れ損により、「密封された液圧」が衰
え、従ってパーキング作用が衰えるからである。例え
ば、液圧パーキングを開始してから2分後に切換えを行
なうことができる。
516639号から知られているブレーキ装置の改良形
であり、緊急制動時(常用ブレーキの故障時)に液圧二
次ブレーキ回路が導入される。この場合緊急制動は、外
力で操作されるパーキングブレーキをも制御する装置と
同じ装置を介して導入することができる。パーキングブ
レーキは、数キロメートル/時以下の設定速度では例え
ば電気的走査器に1回軽く触れる(Antippen)
ことにより操作される。これに対して設定速度以上で
は、欧州特許第0478642号から知られているよう
に電気走査器を継続操作して、前記緊急制動をパーキン
グブレーキ装置を介して導入することが必要である。
両の減速が小さすぎる場合には二次ブレーキ回路の故
障、例えば液圧ポンプの故障、或いは液圧管の破損を想
定することにより、緊急ブレーキシステムの冗長性が得
られる。このような場合に対しては、電子機械的アクチ
ュエータユニットへの切換えを自動的に且つ可能な限り
恒常的な移行で行われ、これにより電子機械的アクチュ
エータユニットは緊急制動を継続または導入させる。も
ちろん両システムを同時に作動させて、最大限の減速を
達成させてもよい。
キングブレーキ装置の他の便利な機能及び安全機能が記
載されている。例えば請求項12によれば、誤って解除
されなかったパーキングブレーキは、所定の車速を越え
た時に自動的に解除される。これにより、車両ブレーキ
装置に深刻な欠陥を引き起こすようなブレーキ装置部品
の過熱が避けられる。この安全機能は、車両の発車とと
もにパーキングブレーキが自動的に解除されないよう
な、外力で操作されるパーキングブレーキ装置の場合、
便利な機能(信号停車、発車補助)がなくても重要であ
る。
ーキングブレーキは自動的に作動せしめられる(これに
関連した事項は、欧州特許第0478642号公報に記
載されている)。このような機能は、本発明によれば、
基本的にはまず二次ブレーキ回路の液圧により行われ
る。この「自動停車機能」は、オンオフ可能に構成する
のが有利である。この場合、選択は例えばシフト・プッ
シュキーにより実現することができる。この種のキーは
例えば操作ヘッドを有しており、操作ヘッドを「パーキ
ングブレーキ入」と「パーキングブレーキ解除」との二
つの位置へシフトさせて、パーキングブレーキを個々の
ケースにおいて外力を介して操作または解除させること
ができる。シフト方向に対して垂直にキーを押すことに
より、自動パーキングモード(自動停車機能)が選定さ
れる。新たにキーを押すことにより、再び「ドライバー
による車両の故意のパーキング」モードに戻る。自動停
車機能は、例えばストップ・ゴー交通の場合に有効であ
る。さらに、選定された自動停車機能は例えば所定の速
度(例えば50km/h)を最初に越える時、または所
定のギヤ段(例えば四段)に入れた時に自動的に再び解
除される。
「ハンドブレーキ転換」が実行可能であるべき競争用車
両または安全車両等の特殊な車両に適用される。このよ
うな車両の操縦は、例えばハンドブレーキへの転換中に
操作しなければらないような別個の操作要素により導入
される。或いは、車両のパーキングを生じさせる操作要
素と同じ操作要素を介してこの種の制御を導入してもよ
い。この場合には、ブレーキを制御するために前車軸の
操舵角を付加的に考慮することができる。
構成では、最大限に可能な締付け力を発生させるのでは
なく、車両を停車させておくために必要な締付け力だけ
を、安全性をも考慮して発生させる。これにより、液圧
操作の場合には、パーキングブレーキの解除がより柔軟
に且つより好適に配分可能に行えるという利点が得られ
る。電子機械的操作の場合には、パーキングブレーキで
の締付け力が撤回されることにより、電子機械的アクチ
ュエーターユニットの負荷の減少が達成される。必要な
ブレーキ圧は、車両を停車しておくために必要な制動液
圧を測定することにより検出され、設定される。電子機
械的パーキングブレーキのパーキング力を測定する必要
がある場合には、能動的に且つ常時監視する監視システ
ムを設けるのが理想的である。この監視システムは、例
えば車両の傾斜が変化する時(船で車両を搬送する場
合、重層型ガレージで駐車面の傾斜が変化する時など)
に締付け力を上昇させる。
ブレーキとパーキングブレーキとが共通のブレーキディ
スクに作用するようなブレーキキャリパーにおいて、ブ
レーキディスクが冷えた場合に締付け力のロスを補償す
ることができる。或いは、先行した制動過程を計数して
評価する温度モデルを介してブレーキディスクの温度を
算出し、その算出結果から、車両を確実に停車させてお
くために必要な締付け力を、ブレーキディスクが冷えて
いる場合にも調整するようにしてもよい。
り、特にブレーキドラムが別個になっているパーキング
ブレーキの場合、電子機械的アクチュエーターユニット
によって移動せしめられるパーキングブレーキ装置の部
品と同じ部品が車両の寿命期間中に慣用される。このよ
うにしないと、パーキングブレーキがめったに操作され
ない場合にはバインジング(Schwergaengi
gkeit)になりやすい。さらに、ブレーキシューの
ブレーキドラムへの噛み込みが不十分になる。車両の走
行安全性をいかなる場合も損なわないような状況(例え
ば信号前で車両がゆっくりと移動するような状況)でパ
ーキングブレーキを反復して軽く入れることにより、パ
ーキングブレーキはわずかに且つドライバーが不快感を
感じない程度に操作される。
Claims (16)
- 【請求項1】摩擦ブレーキが液圧発生器によっても電子
機械的アクチュエーターユニットによっても操作可能で
あり、液圧操作態様または電子機械的操作態様を設定し
或いは両操作態様の切換えを生じさせる手段が設けられ
ていることを特徴とするパーキングブレーキを備えた動
力車。 - 【請求項2】動力車を使用中はパーキングブレーキを基
本的には液圧で操作し、動力車の原動機が停止している
時は基本的には電子機械的に操作することを特徴とす
る、請求項1に記載のパーキングブレーキを備えた動力
車。 - 【請求項3】パーキングブレーキの電子機械的操作から
出発して、 a)ドライバー側のドアロックの作動または運転席のド
アの開口に伴って、或いは b)ドライバーシートへの着座に伴って、或いは c)点火装置の始動に伴って、液圧操作への切換えを行
い、及び(または)上記条件a)ないしc)がない場合
には文字どおり逆の方向での切換えを行うことを特徴と
する、請求項1または2に記載のパーキングブレーキを
備えた動力車。 - 【請求項4】動力車を駆動させるための内燃機関を備
え、パーキングブレーキの電子機械的操作から出発し
て、内燃機関の始動に伴って液圧操作への切換えを行
い、及び(または)内燃機関の停止に伴なって逆方向へ
の切換えを行うことを特徴とする、請求項1から3まで
のいずれか一つに記載のパーキングブレーキを備えた動
力車。 - 【請求項5】動力駆動系にマニュアルトランスミッショ
ンが設けられ、且つ発車補助機能を備え、パーキングブ
レーキの電子機械的操作から出発して、内燃機関の始動
後は、始動過程と推定できるような処置がドライバーに
よって導入された時に始めてパーキングブレーキの液圧
操作を行うことを特徴とする、請求項1から4までのい
ずれか一つに記載のパーキングブレーキを備えた動力
車。 - 【請求項6】動力車の作動が停止している場合、動力車
の発車に伴ってパーキングブレーキを直接電子機械的操
作から解除することを特徴とする、請求項1から5まで
のいずれか一つに記載のパーキングブレーキを備えた動
力車。 - 【請求項7】動力車の駆動系にオートマチックトランス
ミッションが設けられ、オートマチックトランスミッシ
ョンのパーキング位置でパーキングブレーキを電子機械
的に操作することを特徴とする、請求項1から6までの
いずれか一つに記載のパーキングブレーキを備えた動力
車。 - 【請求項8】ボンネットが開いた時にパーキングブレー
キを電子機械的に操作することを特徴とする、請求項1
から7までのいずれか一つに記載のパーキングブレーキ
を備えた動力車。 - 【請求項9】パーキングブレーキの液圧操作開始から所
定時間経過した後に、電子機械的操作への切換えを行う
ことを特徴とする、請求項1から8までのいずれか一つ
に記載のパーキングブレーキを備えた動力車。 - 【請求項10】動力車の制限速度以上のときに液圧発生
器を制御することにより、動力車のパーキングブレーキ
装置を介して緊急ブレーキを導入させることを特徴とす
る、請求項1から9までのいずれか一つに記載のパーキ
ングブレーキを備えた動力車。 - 【請求項11】液圧で発生した緊急ブレーキ作動中に所
定の遅延値を下回った時に電子機械的操作への切換えを
行うことを特徴とする、請求項10に記載のパーキング
ブレーキを備えた動力車。 - 【請求項12】設定車速以上でパーキングブレーキを自
動的に解除することを特徴とする、請求項1から11ま
でのいずれか一つに記載のパーキングブレーキを備えた
動力車。 - 【請求項13】動力車の停止時にパーキングブレーキを
自動的に操作することを特徴とする、請求項1から2ま
でのいずれか一つに記載のパーキングブレーキを備えた
動力車。 - 【請求項14】設定車速以上で液圧発生器を制御するこ
とにより、1個の車軸の1個の車輪または両車輪、或い
は車両片側の両車輪をロックさせることを特徴とする、
請求項1から13までのいずれか一つに記載のパーキン
グブレーキを備えた動力車。 - 【請求項15】必要なパーキング作用に応じたパーキン
グ力を量定することを特徴とする、請求項1から14ま
でのいずれか一つに記載のパーキングブレーキを備えた
動力車。 - 【請求項16】保守の目的で、ドライバーが関与するこ
となくパーキングブレーキを一定の時間間隔で電子機械
的に操作することを特徴とする、請求項1から15まで
のいずれか一つに記載のパーキングブレーキを備えた動
力車。
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