特許 6234414 常用ブレーキシステムが故障または劣化した場合に使用するための電子ブレーキ支援システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6234414

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】常用ブレーキシステムが故障または劣化した場合に使用するための電子ブレーキ支援システム

(51)【国際特許分類】

   B60T 17/18 20060101AFI20171113BHJP

   B60T 13/74 20060101ALI20171113BHJP

   B60T 17/00 20060101ALI20171113BHJP

   B60T 8/92 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   B60T17/18

   B60T13/74 G

   B60T17/00 C

   B60T8/92

【請求項の数】14

【外国語出願】

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-186320(P2015-186320)

(22)【出願日】2015年9月24日

(65)【公開番号】特開2016-68940(P2016-68940A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2015年9月24日

(31)【優先権主張番号】14/495,939

(32)【優先日】2014年9月25日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】313005662

【氏名又は名称】コンチネンタル オートモーティブ システムズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＴＩＮＥＮＴＡＬ ＡＵＴＯＭＯＴＩＶＥ ＳＹＳＴＥＭＳ， ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100099483

【弁理士】

【氏名又は名称】久野 琢也

(72)【発明者】

【氏名】ブライアン エス． クラード

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル ジー． グッドリッチ

(72)【発明者】

【氏名】マシュー シー． テューロ

【審査官】 杉山 悟史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０７１５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８６７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１１３４８８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｔ ７／１２ − ８／９６

Ｂ６０Ｔ １３／００ − １３／７４

Ｂ６０Ｔ １７／００ − １７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用の電子パーキングブレーキ支援システムであって、
前記車両のホイールに対して設けられた少なくとも１つのブレーキ部材を有する電動パーキングブレーキと、
前記車両の常用ブレーキを制御するために構成および配置された常用ブレーキシステムと
を有し、
前記常用ブレーキシステムは、当該常用ブレーキシステムの最低所要性能以下の劣化の状態の発生を判定するように構成および配置された少なくとも１つの回路を含み、
前記回路は、検出した前記状態に応じて、最低所要性能を満たすために、前記少なくとも１つのブレーキ部材を作動させ、前記車両に対しブレーキトルクを与えるように前記電動パーキングブレーキに指示する要求信号を当該電動パーキングブレーキへ送信するように構成されており、
前記電子パーキングブレーキからの前記ブレーキトルクは、トラクションを最適化し、かつ、車両の安定性を制御するために、前記車両の減速、マスタシリンダ圧またはブースタ真空のうちの少なくとも１つを含む車両入力に基づき調整される
ことを特徴とする電子パーキングブレーキ支援システム。

【請求項2】

前記常用ブレーキシステムは、
前記車両の状態を監視するためのセンサと、
制御ユニットと
を含み、
前記制御ユニットは、
前記センサにより取得された情報を評価するように構成および配置された処理回路と、
前記少なくとも１つの回路と
を含み、
前記少なくとも１つの回路は、前記要求信号を送信するため、評価された前記情報を使用する、
請求項１記載の電子パーキングブレーキ支援システム。

【請求項3】

前記常用ブレーキシステムはアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を含み、
前記少なくとも１つの回路は、前記ＡＢＳの機能が故障しているか否かを判定するように構成および配置されている、
請求項２記載の電子パーキングブレーキ支援システム。

【請求項4】

前記常用ブレーキは、前記少なくとも１つのブレーキ部材に関連付けられており、
前記電動パーキングブレーキは、前記ブレーキ部材を作動させるように構成および配置されたアクチュエータを備え、
前記要求信号は前記アクチュエータによって受け取られ、
前記ブレーキ部材はキャリパである、
請求項２記載の電子パーキングブレーキ支援システム。

【請求項5】

前記少なくとも１つの回路は、前記常用ブレーキのブレーキライニングの有効性が低下したか否かを判定するように構成されている、
請求項２記載の電子パーキングブレーキ支援システム。

【請求項6】

前記少なくとも１つの回路は、前記常用ブレーキシステムについて低真空状態が存在するか否かを判定するように構成および配置されている、
請求項２記載の電子パーキングブレーキ支援システム。

【請求項7】

前記少なくとも１つの回路は、前記常用ブレーキシステムの回路が故障したか否かを判定するように構成および配置されている、
請求項２記載の電子パーキングブレーキ支援システム。

【請求項8】

車両の常用ブレーキシステムが適正に動作していない場合に電動パーキングブレーキを使用する方法であって、
前記常用ブレーキシステムが最低所要性能以下に劣化したか否かを判定するステップと、
前記常用ブレーキシステムが劣化または故障している場合、最低所要性能を満たすために前記車両に制動トルクを加えるように前記電動パーキングブレーキを作動させるステップと、
トラクションを最適化し、車両の安定性を制御するために、前記車両の減速、マスタシリンダ圧またはブースタ真空のうちの少なくとも１つを含む車両入力に基づき、前記ブレーキトルクを調整するステップと
を有することを特徴とする方法。

【請求項9】

前記常用ブレーキシステムはアンチブロックブレーキシステム（ＡＢＳ）であり、
前記判定するステップは、前記ＡＢＳの機能が故障したか否かを判定する、
請求項８記載の方法。

【請求項10】

前記判定するステップは、常用ブレーキのブレーキライニングの有効性が低下したか否かを判定する、
請求項８記載の方法。

【請求項11】

前記判定するステップは、前記常用ブレーキシステムに関して低真空状態が存在するか否かを判定する、
請求項８記載の方法。

【請求項12】

前記判定するステップは、前記常用ブレーキシステムの回路が故障したか否かを判定する、
請求項８記載の方法。

【請求項13】

前記判定するステップは、前記常用ブレーキシステムの処理回路とセンサとを使用する、
請求項８記載の方法。

【請求項14】

前記電動パーキングブレーキを作動させるステップは、
前記常用ブレーキシステムの制御ユニットから当該電動パーキングブレーキへ要求信号を送信するステップ
を有し、
前記電動パーキングブレーキは、ブレーキ部材に対して設けられたアクチュエータを含み、
前記アクチュエータは前記要求信号を受け取る、
請求項８記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、常用ブレーキを備えた車両に関し、具体的には、常用ブレーキシステムが故障または劣化した場合に制動トルクを供給するのに使用できる電子パーキングブレーキ支援システムに関する。

【背景技術】

【0002】

常用ブレーキは劣化および故障する。このような劣化や故障が生じた車両は、相手先商標製品製造業者（ＯＥＭ）により、または、たとえば米国（ＵＳ）政府、欧州諸共同体委員会（ＥＣＥ）等の法的主体により制定された最低所要性能を満たさなければならない。米国連邦自動車安全基準（ＦＭＶＳＳ）１３５は、幾つかの車両最低所要性能の概要を定めており、この最低所要性能には、たとえば以下のものが含まれる：
・低温時有効性（ブレーキライニングの有効性低下）
・アンチロック機能故障（アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）における油圧ポンプまたはタイヤ内圧アウトレットバルブの故障、油圧制御ユニットの故障）
・油圧回路故障（１次側、２次側、またはその両方）
・軸出力ユニットまたは軸出力アシストユニットの機能不能（真空度が低いかまたは無い）
・高温性能（ブレーキライニングの有効性低下）
常用ブレーキシステムは、車両最低所要性能を満たすのに適した制動トルクを供給するように構成することができる。その例として、ペダル比を大きくすること、ライニングの摩擦を大きくすること、ブースタ直径を大きくすること、ロータを大きくすること、マスタシリンダ内径を小さくすること等が含まれる。車両最低所要性能を満たすためにブレーキトルクを増大させる制動トルク支援機能は他にも存在する。その例として、ブレーキブースタの真空を上昇させる電動真空ポンプ（ＥＶＰ）や、ＡＢＳ／横滑り防止制御ポンプが含まれる。上記の可能な解決手段には、重量、封止パッケージ、耐久性、コストおよび他の常用ブレーキ性能と、望ましくない主観的なブレーキ感覚特性についての妥協とが、必然的に関わってくる場合がある。

【0003】

よって、常用ブレーキが劣化または故障した場合に最低所要性能を満たすための制動トルクを供給するシステムであって、既存のブレーキシステム構成要素を使用し、重量を増加させることがなく、また、常用ブレーキ性能と主観的なブレーキ感覚特性との間で妥協しないシステムを実現する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第８６０６４７７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の課題は、上記にて挙げた要求を満たすことである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の基本的構成によれば、前記課題は、電動パーキングブレーキを含む車両用の電子パーキングブレーキ支援システムであって、当該電動パーキングブレーキは、当該車両のホイールに対して設けられた少なくとも１つのブレーキ部材を有する電子パーキングブレーキ支援システムにより解決される。前記システムはさらに、前記車両の常用ブレーキを制御するために構成および配置された常用ブレーキシステムも含む。前記常用ブレーキシステムは、当該常用ブレーキシステムの故障状態または劣化状態の発生を判定するように構成および配置された少なくとも１つの回路を含み、当該回路は、検出した当該状態に応じて、前記少なくとも１つのブレーキ部材を作動させるように前記電動パーキングブレーキに指示する要求信号を当該電動パーキングブレーキへ送信するように構成されている。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】電動パーキングブレーキに関連付けられた常用ブレーキシステムを包含する、一実施形態の車両用の電子パーキングブレーキ支援システムのブロック図である。

【図2】図１のシステムの動作のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本願にて開示する実施形態はさらに、車両の常用ブレーキシステムが適正に動作していない場合に電動パーキングブレーキを使用する方法も対象としている。前記方法は、前記常用ブレーキシステムが劣化または故障したか否かを判定し、当該常用ブレーキシステムが劣化または故障している場合には、前記車両に制動トルクを加えるように前記電動パーキングブレーキを作動させる。

【0009】

添付の図面を参照して、以下の詳細な説明および添付の特許請求の範囲を参酌すれば、本発明の他の対象、特徴および特性、ならびに、構造の重要な要素の動作方法および機能、部品の組合せならびに製造の経済性がより明らかである。以下の詳細な説明、特許請求の範囲および図面はすべて、本願明細書の一部を成す。

【実施例】

【0010】

添付図面を参照して、以下の有利な実施形態の詳細な説明を読めば、本発明をより良好に理解できる。図面中、同様の符号が指す部品は、同様の部品である。

【0011】

図１を参照すると、一実施形態の車両用の電子パーキングブレーキ支援システムのブロック図を示しており、当該電子パーキングブレーキ支援システムには全体として符号１０を付している。当該システム１０は常用ブレーキシステムを含んでおり、これには全体として符号１１を付している。この常用ブレーキシステム１１は、たとえば従来のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）／横滑り防止制御ユニット等の電子制御ユニット（ＥＣＵ）１２を含む。前記システム１０はさらに、従来の電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）も含んでいる。この電動パーキングブレーキには全体として符号１４を付しており、これは、前記常用ブレーキシステム１１に関連付けられている。

【0012】

常用ブレーキシステム１１は、従来の油圧式ブレーキシステムであるのが好適であるが、たとえばブレーキバイワイヤ型のブレーキシステム等の、任意のブレーキシステムとすることも可能である。前記制御ユニット１２は、アクチュエータ２６によって作動される常用ブレーキ２７または少なくとも１つのホイールブレーキに対して設けられており、当該アクチュエータ２６は制御装置１２によって制御または調整される。図１に示す実施例では、１つのホイールブレーキ２７が、これに属するアクチュエータ２６と、当該ホイールブレーキ２７に属する制御装置１２とを備えているのが示されている。しかし、車両の各ホイールごとに、または他のホイールに対し、ホイールブレーキ２７と、これに属するアクチュエータ２６とを設けることができる。制御ユニット１２は、（１つまたは複数の）アクチュエータ２６の駆動をさせるため、当該（１つまたは複数の）アクチュエータ２６に接続されている。センサ２４からの車両入力情報と、たとえば運転者制動要求、スリップ制御システム（ＡＢＳ：アンチロックシステム、ＴＣＳ：トラクション制御システム）または運転支援システム（ＥＳＣ：電子横滑り防止制御）の要求等の、制御ユニット１２に存在する要求とに基づき、所望の制御モードについての決定が、制御ユニット１２のプロセッサ２５によってなされ、（１つまたは複数の）ホイールブレーキ２７を制御するために（１つまたは複数の）アクチュエータ２６へ従来の手法で伝送される。この従来の手法はたとえば、米国特許第８６０６４７７号明細書に記載されたものであり、同刊行物の記載内容は、引用により本願明細書の記載内容に含まれるものとする。

【0013】

自動車用のＥＰＢ１４は、有利には各ホイールごとに、アクチュエータ２６とパーキングブレーキ部材２７とを備えている。このパーキングブレーキ部材２７はたとえば、当該ホイールの制動を引き起こすためのキャリパ等である。前記アクチュエータ２６には、制御線路３０を介してコントローラ２８が接続されている。ＥＰＢ１４のある用途では、車両の運転者によるスイッチ３２の駆動により、アクチュエータ２６に関連付けられたブレーキ部材（たとえばキャリパ）２７の非作動状態からの作動を当該アクチュエータ２６にさせるための信号３４が、コントローラ２８へ送信される。他の用途では、スイッチ４１の駆動により、アクチュエータ２６に関連づけられたブレーキ部材２７の作動または非作動化を当該アクチュエータ２６にさせるための信号４３が、コントローラ１２へ送信される。ＥＰＢ１４は、個別のモータオンキャリパ方式を用いることができ、または、ＥＰＢ１４を複合ケーブルプラー型方式とすることができる。モータオンキャリパ方式、または、個別制御を行うことができる如何なる方式も有利であるのは、トラクションをより良好に最適化して車両安定性を制御できる独立した変更を行えるからである。

【0014】

１つの実施形態では、制御ユニット１２は少なくとも１つのブレーキ状態評価回路を有する。このブレーキ状態評価回路はたとえば、常用ブレーキシステム１１に関して故障状態または劣化状態が生じているか否かを判定する故障または劣化検出回路３８等であり、これはたとえば、タイヤ内圧アウトレットバルブ故障等のアンチロック機能故障、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の油圧ポンプの故障、油圧制御ユニットの故障、油圧回路（１次側、２次側、または双方）の故障、軸出力ユニットの故障、軸出力アシストユニットの故障（真空が低いかまたは存在しない）、または、ブレーキライニングの性能（高温性能または低温性能）の低下の検出等を行う。これらのブレーキ状態は、センサ２４によって監視し、処理回路２５の論理回路によって評価することができ、前記回路３８は、処理回路２５によって評価されたこの情報を使用する。上述の状態のうちいずれかが回路３８によって特定されると、当該回路３８は、ＥＰＢ１４のブレーキ部材２７の作動をアクチュエータ２６にさせるための電子的要求信号４０を、当該ＥＰＢ１４へ送信し、これにより、常用ブレーキシステム１１の劣化または故障時には、車両に制動トルクが加えられ、当該制動トルクが最低所要性能を満たすように変化される。よって、このような状況においてＥＰＢ１４を用いることにより、実現可能なトラクションが最適化され、車両安定性が維持される。また、ブレーキ部材（キャリパ）２７が油圧式で操作される場合、制御ユニット１２は、油圧路４２を介して供給源からブレーキ部材２７への作動油の供給を制御することができる。この作動油の供給の制御は一般的には、前記要求信号４０の送信と同時に行われる。

【0015】

図２は、一実施形態の方法を実施するためのアルゴリズムを示すフローチャートである。ステップ４４において、センサ２４からの入力を使用し、かつ、前記制御ユニット１２の回路３８を用いて、車両状態を監視する。ステップ４６は、回路３８を用いて、常用ブレーキシステム１１の故障または劣化が生じたか否か、または生じる過程であるか否かを判定する。そうでない場合には、ステップ４８において、ＥＰＢ１４の作動を行わない。常用ブレーキシステム１１の故障または劣化が判定された場合、ステップ５０において、ＥＰＢ１４を作動させるための前記要求信号４０をアクチュエータ２６へ送信し、ステップ５２において、当該ＥＰＢ１４はブレーキ部材２７を介して制動トルクを加えて変化させる。制動トルクの変化は、たとえば車両減速、マスタシリンダ圧、ブースタ真空、車輪スリップ等の車両入力（センサ２４により得られる）に基づくことができるが、これに限定されない。

【0016】

システム１０が使用するハードウェアは、すべて既存のものであり、重量が増加することはない。また、体積が増加する必要もない。上記システム１０は、常用ブレーキ性能と、主観的なブレーキ感覚特性との間で妥協することもない。システム１０はまた、たとえばＡＢＳ／横滑り制御のポンプ支援等の他の追加的な制動トルク支援機能の代替的または補助的な手段の一部とすることもできる。

【0017】

図１では、常用ブレーキはＥＰＢのパーキングブレーキ部材２７を含むことができ、または、常用ブレーキはＥＰＢのパーキングブレーキ部材２７に関連付けられているが、常用ブレーキをパーキングブレーキ部材２７とは別個とすることも可能である。その際には、パーキングブレーキ部材２７および常用ブレーキの双方を制御ユニット１２によって制御することができる。

【0018】

ここで説明した動作は、実行可能コードとして、コンピュータ可読または機械可読の不揮発性の有形記憶媒体（たとえばフロッピーディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、ＣＤ‐ＲＯＭ等）上に実装することができ、当該動作は、１つまたは複数の集積回路を用いて具現化された処理回路によるコードの実行によって実施される。ここで説明した動作はまた、実行のために１つまたは複数の不揮発性の有形媒体（たとえば、プログラマブルロジックアレイまたはデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイロジック、特殊用途集積回路等）に符号化された実行可能ロジックとして実装することも可能である。

【0019】

上記の有利な実施形態は、本発明の基本的構造および基本的機能を詳しく説明するために、また、当該有利な実施形態を用いた方法を詳しく説明するために図示および記載したものであり、その基本的構造や基本的機能を逸脱することなく、当該実施形態を変更することが可能である。よって本発明は、以下の特許請求の範囲に含まれるすべての変更態様を含む。

【符号の説明】

【0020】

１０ 電子パーキングブレーキ支援システム
１１ 常用ブレーキシステム
１４ 電動パーキングブレーキ
４０ 要求信号
４２ 油圧路
４３ ブレーキ部材２７の作動または非作動化をアクチュエータ２６にさせるための信号

【図1】

【図2】