JP2004010041A - 常用ブレーキ装置とパーキングブレーキ装置とを備えた電子機械式ブレーキ装置のパーキングブレーキ装置を作動させる方法および電子機械式ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】常用ブレーキ装置とパーキングブレーキ装置とを備えた電気機械式ブレーキ装置のパーキングブレーキ装置を作動させる方法を改良する。
【解決手段】制動しようとする対象のための運動センサ４６を使用し、制動対象が移動している場合には制動対象が停止するまで常用ブレーキ装置１２を作動させ、制動対象が停止している場合だけパーキングブレーキ装置１４を作動させるようにした。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、常用ブレーキ装置とパーキングブレーキ装置とを備えた電気機械式ブレーキ装置のパーキングブレーキ装置を作動させる方法に関する。
【０００２】
また本発明は、電気機械式ブレーキ装置であって、常用ブレーキ装置とパーキングブレーキ装置とが設けられており、パーキングブレーキ装置によって、常用ブレーキ装置が作動位置で固定可能である形式のものに関する。
【０００３】
【従来の技術】
電気機械式ブレーキ装置は、特に自動車に設けられている。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４４８７６号明細書から電気機械式ブレーキ装置が公知である。公知のブレーキ装置は電気モータを備えており、この電気モータによって、制動力を形成するために、伝達装置としての遊星歯車伝動装置とスピンドル伝動装置とを介して摩擦ブレーキライニングが回転可能な制動体に押圧可能である。公知のブレーキ装置はディスクブレーキとして形成されており、制動体はブレーキディスクである。その点では公知のブレーキ装置は常用ブレーキ装置を成している。パーキングブレーキ装置として構成するために、公知のブレーキ装置では、歯環が電気モータのロータに相対回動不能に設けられており、この歯環は戻り止めと協働する。戻り止めは、電磁石によって、歯環に対して係合および係合解除可能である。戻り止めが歯環と係合している場合、ロータは回動不能に保持されており、これによってブレーキ装置は全体としてその都度の位置でロックされている。戻り止めが歯環と係合していない場合、ブレーキ装置は電気モータによって操作することができ、緊締も弛緩も行うことができる。パーキングブレーキ機能を実現するために、ブレーキ装置は緊締され、緊締されたブレーキ装置では、戻り止めは歯環と係合される。緊締時に生じる制動力は、無通電のブレーキ装置で維持される。
【０００５】
【特許文献１】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４４８７６号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の、常用ブレーキ装置とパーキングブレーキ装置とを備えた電気機械式ブレーキ装置のパーキングブレーキ装置を作動させる方法および電気機械式ブレーキ装置を改良することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するための本発明の方法によれば、制動しようとする対象のための運動センサを使用し、制動対象が移動している場合、制動対象が停止するまで常用ブレーキ装置を作動させ、制動対象が停止している場合だけパーキングブレーキを作動させるようにした。
【０００８】
またこの課題を解決するための本発明の装置によれば、パーキングブレーキ装置が、ロック解除可能なロック装置を備えており、該ロック装置が、パーキングブレーキ装置を弛緩位置でロックしたまま保持し、ロック解除のあとで初めて解放するようになっている。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１に記載の特徴を有する本発明の方法は、制動しようとする対象特に車両の運動センサを用いるように設定されしている。パーキングブレーキ装置が作動すると、運動センサによって、制動対象が移動しているかどうか検査される。制動対象が移動している間は、制動対象は、パーキングブレーキ装置が作動されるまえに、常用ブレーキ装置によって停止状態まで制動される。この場合停止状態には、望ましくは制動対象のゆっくりな移動も含まれる。本発明の方法によって、パーキングブレーキ装置の作動に際して、走行中に、車両の制御不能の制動が回避され、特に車両の単数または複数の車輪のロックが回避される。不安定な走行状態は回避される。走行安全性が高められる。本発明の方法は、特に走行中のパーキングブレーキの不都合な作動、つまりたとえば同乗者によるパーキングブレーキの誤った作動、または電気系／電子系エラーの際の安全手段として設けられている。もちろん車両またはその他の制動対象は、パーキングブレーキ装置の作動によって意図的に停止状態まで制動することもできる。
【００１０】
従属請求項には、本発明の有利な方法、実施形態および改良形が記載されている。
【００１１】
請求項２によれば、汎用性を高めるために、２つの運動センサを用いるようになっている。これによって冗長性が得られ、測定エラーまたは運動センサの故障を検知することができ、修正するかまたは無視することができる。
【００１２】
請求項３によれば、車両特に自動車において本発明の方法を実施する場合、運動センサとして単数または複数の回転数センサを用いる。なぜならば一般的に最近の自動車では回転センサは既存であるからである。
【００１３】
請求項４の特徴部に記載の構成を備えた、本発明の電気機械式ブレーキ装置は、請求項１に記載の方法を実施するために設定されている。本発明の電気機械式ブレーキ装置は、常用ブレーキ装置とパーキングブレーキ装置とを備えており、パーキングブレーキ装置によって常用ブレーキ装置が作動位置つまり緊締位置で固定可能である。パーキング装置を作動させるために、先ず常用ブレーキ装置が作動され、制動対象の停止状態でパーキングブレーキ装置によって作動位置で固定される。制動対象がパーキングブレーキ装置の作動時に移動している場合、先ず制動対象は、パーキングブレーキ装置が作動されるまえに、常用ブレーキ装置によって停止状態まで制動される。パーキングブレーキ装置は、ロック解除可能なロック装置を備えており、このロック装置は、パーキングブレーキ装置を弛緩位置でロックしたまま保持し、ロック解除のあとで初めて解放する。ロック装置は、パーキングブレーキ装置の不意の作動に対してブレーキ装置の安全性を高める。
【００１４】
請求項５によれば、ロック装置を解除するために電磁石が設けられており、請求項６によれば、パーキングブレーキ装置を作動させるために電磁石が設けられている。
【００１５】
請求項７に基づく実施形態によれば、パーキングブレーキ装置にフリーホイール機構が設けられており、このフリーホイール機構は、パーキングブレーキ装置の作動に際して常用ブレーキ装置の作動を許容し、パーキングブレーキ装置の弛緩に対してロックする。これによって常用ブレーキ装置の緊締が、パーキングブレーキ装置の作動に際しても可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて詳しく説明する。
【００１７】
図示した本発明の電気機械式ブレーキ装置１０は、図示していない自動車に使用するために設けられている。このブレーキ装置１０は常用ブレーキ装置１２とパーキングブレーキ装置１４とを備えている。常用ブレーキ装置１２は電気モータ１６を備えており、この電気モータ１６によって、伝達装置１８を介してスピンドル伝動装置２０が回転駆動可能である。ブレーキ装置１０をコンパクトで省スペースに構成するために、電気モータ１６は中空軸モータとして形成することができ、その中空軸（ロータ）に、有利には遊星歯車伝動装置の構成をした伝達装置１８および／またはスピンドル伝動装置２０が取り付けられている。電気機械式車両ブレーキ装置のそのような構成は公知であり、本発明の対象ではないのでここでは詳しくは説明しない。スピンドル伝動装置２０は、電気モータ１６の回転運動を、並進運動、つまりスピンドル伝動装置２０のスピンドル２２の軸方向移動に変換する。スピンドル２２によって、制動力を形成するために、ブレーキライニング２４は、回転可能な制動体たとえばブレーキディスク２６に押圧可能である。
【００１８】
パーキングブレーキ１４として形成するために、ブレーキ装置１０は歯車２８を備えており、この歯車２８は電気モータ１６のロータに対して相対回動不能である（つまり一緒に回転するようになっている）。歯車２８とロック３２とが協働するようになっており、ロック３２は歯車の半径方向で歯車２８に向かって配置されていて、半径方向で歯車２８に向かって移動可能である。電磁石３４によって、ロック３２は、歯車２８の歯と係合可能である。歯車２８の歯は鋸歯状に成形されていて、ロック３２の、歯車２８に向いた端部は、これに対して相補的に成形されている。これによって、ロック３２が歯車２８と係合している場合、歯車２８とロック３２とは、ラチェット機構、要するにフリーホイール機構を成している。歯車２８、ひいてはこの歯車と共に電気モータ１６のロータは、一方向で回転可能であり、逆方向で回転不能にロックされている。回転方向は、ブレーキ装置１０の緊締、つまりブレーキディスク２６に対する摩擦ブレーキライニング２４の押圧が得られるように選択されている。ロック３２が歯車２８と係合していない場合、歯車２８と、電気モータ１６のロータとは、両方の回転方向で自由に回転可能であり、ブレーキ装置１０は緊締しかつ弛緩することができる。ラチェット機構の代わりに、別の形式のフリーホイール機構を選択することもできる（図示せず）。
【００１９】
図面では、判りやすくするために、歯車２８は、電気モータ１６の、図面では不可視のロータと相対回動不能に結合する代わりに、スピンドル伝動装置２０のナット３０に被せ嵌めて示した。両方の実施例が実現可能である。電気モータ１６のロータと歯車２８との相対回動不能な結合はもちろん有利であり、ブレーキ装置１０は比較的細かく段階付けしてロックすることができ、電気モータ１６のロータにおけるトルクが、介在する伝動装置１８によってさらに小さくなっている。したがって電気モータ１６のロータに歯車２８を取り付けることは有利である。
【００２０】
ばねエレメント３６は、ロック３２を、歯車から係合解除するかもしくは係合解除したまま保持し、電磁石３４の通電によって、ロック３２は歯車２８と係合される。
【００２１】
さらにロック装置３８が設けられており、このロック装置３８は第２のロック４０を備えており、この第２のロック４０はばねエレメント４２によって第１のロック３２と係合するように移動され、さらにこのロック４０は、電磁石４４によって、ばねエレメント４２の力に抗して第１のロック３２から係合解除可能である。第２のロック４０が第１のロック３２と係合している場合、第２のロック４０は第１のロック３２を、歯車２８と係合しないようにロックする。したがって、第１のロック３２の電磁石３４の不意の通電によって第１のロック３２が歯車２８と係合される、ということが回避される。第１のロック３２が歯車２８と係合できるようになるまえに、第２のロック４０は、電磁石４４によって第１のロック３２から係合解除する必要がある。
【００２２】
第１のロック３２が歯車２８と係合していて、第２のロック４０の電磁石４４が通電されていない場合、第２のロック４０のばねエレメント４２は第２のロック４０を第１のロック３２との係合状態で保持するので、第１のロック３２のばねエレメント３６は第１のロック３２を歯車２８から係合解除することはない。これによって第１のロック３２は、電磁石３４，４４が通電されない場合、歯車２８と係合したまま維持され、通電されていない場合でもブレーキ装置１０の弛緩を防止する。第１のロック３２の電磁石３４だけの通電によって、第２のロック４０のばねエレメント４２のばね力は克服することができ、第２のロック４０が第１のロック３２から係合解除されるので、歯車２８からの第１のロック３２の係合解除は、第１のロック３２の電磁石３４の通電によって、第２のロック４０の電磁石４４の通電なく実現されている。
【００２３】
さらに本発明のブレーキ装置１０は、回転数センサ４６の構成をした少なくとも１つの運動センサを備えており、この運動センサは車輪に対応配設されている。冗長性の理由から、有利には複数の回転数センサ４６が複数の車輪に設けられている。
【００２４】
本発明の方法によれば、パーキングブレーキ装置の作動に際して、回転数センサ４６によって、車両が移動しているかどうか確認するように設定されている。車両が停止している場合、電気モータ１６の通電によって、常用ブレーキ装置１２が作動され、つまり設定されたパーキングブレーキ力まで締め付けが行われる。次いで第２のロック４０の電磁石４４の通電によって、第２のロック４０はロック３２から係合解除され、第１のロック３２の電磁石３４の通電によって、第１のロック３２は歯車２８と係合される。これによって歯車２８、ひいてはこの歯車２８と共に電気モータ１６のロータと、伝動装置１８と、スピンドル伝動装置２０のナット３０とは、ブレーキ装置１０の弛緩方向に対して回動不能にロックされており、パーキングブレーキ力は電気モータ１６が通電されない状態で維持される。第２のロック４０の電磁石４４の通電が終了し、これによって第２のロック４０のばねエレメント４２は第２のロック４０を第１のロック３２と係合させ、これによって第１のロック３２をばねエレメント３６の力に抗して歯車２８と係合したまま保持する。第１のロック３２の電磁石３４の通電も終了し、発生したパーキングブレーキ力は制動装置１０が通電されない状態で維持される。
【００２５】
パーキングブレーキ装置１４の作動に際して車両が移動している場合、先ず常用ブレーキ装置１２だけが電気モータ１６の通電によって作動するので、パーキングブレーキ力とは異なる所定の制動力が形成される。車両は停止するまで制動される。次いでパーキングブレーキ装置１４が前述の形式で作動する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブレーキ装置の概略図である。
【符号の説明】
１０　ブレーキ装置、　１２　常用ブレーキ装置、　１４　パーキングブレーキ装置、　１６　電気モータ、　１８　伝達装置、　２０　スピンドル伝達装置、　２２　スピンドル、　２４　摩擦ブレーキライニング、　２６　ブレーキディスク、　２８　歯車、　３０　ナット、　３２　ロック、　３４　電磁石、　３６　ばねエレメント、　３８　ロック装置、　４０　ロック、　４２　ばねエレメント、　４４　電磁石、　４６　回転数センサ

Claims (7)

1. 常用ブレーキ装置とパーキングブレーキ装置とを備えた電気機械式ブレーキ装置のパーキングブレーキ装置を作動させる方法において、
   制動しようとする対象のための運動センサ（４６）を使用し、制動対象が移動している場合には制動対象が停止するまで常用ブレーキ装置（１２）を作動させ、制動対象が停止している場合だけパーキングブレーキ装置（１４）を作動させることを特徴とする、常用ブレーキ装置とパーキングブレーキ装置とを備えた電気機械式ブレーキ装置のパーキングブレーキ装置を作動させる方法。
2. それぞれ異なる車輪に設けられた少なくとも２つの運動センサ（４６）を用いる、請求項１記載の方法。
3. 回転数センサ（４６）である運動センサを用いる、請求項１記載の方法。
4. 電気機械式ブレーキ装置であって、常用ブレーキ装置とパーキングブレーキ装置とが設けられており、パーキングブレーキ装置によって、常用ブレーキ装置が作動位置で固定可能である形式のものにおいて、
   パーキングブレーキ装置（１４）が、ロック解除可能なロック装置（３８）を備えており、該ロック装置（３８）が、パーキングブレーキ装置（１４）を、弛緩位置でロックしたまま保持し、かつロック解除のあとで初めて解放するようになっていることを特徴とする、パーキングブレーキ装置。
5. ロック装置（３８）が、電磁石（４４）を備えており、該電磁石（４４）によってロック装置（３８）がロック解除可能である、請求項４記載のブレーキ装置。
6. パーキングブレーキ装置（１４）が、電磁石（３４）を備えており、該電磁石（３４）によってパーキングブレーキ装置（１４）が作動可能である、請求項４記載のブレーキ装置。
7. パーキングブレーキ装置（１４）が、フリーホイール機構（２８；３２）を備えており、該フリーホイール機構（２８；３２）が、パーキングブレーキ装置（１４）の作動時に、常用ブレーキ装置（１２）の作動を許容し、パーキングブレーキ装置（１４）の弛緩をロックするようになっている、請求項４記載のブレーキ装置。

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