JP3584461B2

JP3584461B2 - Brake equipment

Info

Publication number: JP3584461B2
Application number: JP3443499A
Authority: JP
Inventors: 宏磯野; 健橋本; 将増冨
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-02-12
Also published as: JP2000168532A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に用いられるブレーキ装置に関し、特に、ブレーキペダルの踏込み状態を検出するための手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用ブレーキ装置としては、ブレーキペダルに対する踏力をマスタシリンダにより油圧等の流体圧に変換し、その流体圧を各車輪ブレーキにおけるホイールシリンダに伝えて制動力を発生させるものが一般的である。
【０００３】
また、ＡＢＳ（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋＢｒａｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を初めとして、ＶＳＣ（ＶｅｈｉｃｌｅＳｔａｂｉｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌ）システムやブレーキアシストシステム等のブレーキ制御システムを採用するブレーキ装置もある。ここで、ＡＢＳとは制動時の操縦性・安定性を主目的としたシステム、ＶＳＣシステムとは強いアンダステア又は強いオーバステアを緩和する車両の旋回方向の安定性を主目的としたシステム、ブレーキアシストシステムとは緊急制動時等に踏力を補助し確実な制動力を発揮させるためのシステムをいう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなブレーキ制御システムを採用したブレーキ装置においては、ブレーキペダルが踏み込まれたか否かを検出するための検出手段が必要となる。また、ＶＳＣシステムやブレーキアシストシステムでは、ブレーキペダルが急激に踏まれた場合等を判断してブレーキ装置における流体圧回路のソレノイドバルブを制御するため、運転者の制動操作の意思を判定する必要がある。
【０００５】
ブレーキペダルの踏込みの有無を検出する手段としては、従来、ストップランプスイッチが流用されていた。しかし、従来一般のストップランプスイッチは、ブレーキペダルの動きに応じてオン・オフされるリミットスイッチであるため、ストップランプスイッチのみでは、運転者が意識的に制動操作を行ったか否かを判定することはできなかった。
【０００６】
運転者の制動操作の意思については、従来、マスタシリンダ圧力センサを用いてマスタシリンダ内の圧力変動からブレーキペダルに対する踏力（踏込み量）及び踏込み速度を求め、間接的に検出することとしていたが、ブレーキ制御システムの精度をより向上させるために、運転者の意思をブレーキペダルの動きや踏力等から直接的に検出できる手段が求められている。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、ブレーキペダルに対する踏込み状態を検出することのできるブレーキ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明によるブレーキ装置は、車体に対して回動可能に支持されたブレーキペダルと、ブレーキペダルに加えられた踏力を流体圧に変換するマスタシリンダと、ブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルに加えられた踏力をマスタシリンダに伝える入力ロッドと、マスタシリンダで発生された流体圧により作動されるホイールシリンダを有する、車輪を制動するためのブレーキと、踏力を検出するための踏力検出装置とを具備している。踏力検出装置は、所定の第１踏力以上の踏力でブレーキペダルが踏まれた場合を検出する第１の検出手段と、前記第１踏力よりも大きな所定の第２踏力以上の踏力でブレーキペダルが踏まれた場合を検出する第２の検出手段とを有している。
【０００９】
また、踏力検出装置は、第１の検出手段及び第２の検出手段を構成する２接点式スイッチであって、ブレーキペダルの回動中心と入力ロッドのブレーキペダルに対する取付位置との間にて、ブレーキベダルに取り付けられた前記２接点式スイッチと、ブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルに加えられた踏力の大きさに応じた量で変位する変位部材とを備えて、変位部材により２接点式スイッチの可動ロッドが動作されるようになっていることを特徴としている。
【００１０】
かかる構成においては、１つの踏力検出装置で大小２つの踏力を検出することができ、その検出結果から種々の踏込み状態を精度よく検出することが可能となる。
【００１１】
また、入力ロッドが、ブレーキペダルに対して踏込み方向において一定範囲で相対移動可能に取り付けられている場合、変位部材は、一部がブレーキペダルに回動可能に取り付けられると共に、他の部分が入力ロッドに回動可能に取り付けられた回動レバーからなることとし、更に、回動レバーに、入力ロッドからブレーキペダルを踏込み方向とは反対方向に離間させるよう、弾性的な付勢力を作用させることが好ましい。この場合、ブレーキペダルの踏み始めにおいて回動レバーが動作し始めた際に、２接点式スイッチを第１の検出手段として第１踏力を検出するように用いることができる。また、ブレーキペダルの踏み始めには入力ロッドは移動しないが、やがて踏力が大きくなり所定値以上となり、入力ロッドが動作し始める。２接点式スイッチは、この入力ロッドの動作開始の際に第２の検出手段として第２踏力を検出するよう用いることができる。
【００１２】
一方、例えば、第１の検出手段がプレーキペダルに対する第１踏力での踏込みを検出してから、第２の検出手段が第２踏力での踏込みを検出するまでの時間を検出し、前記時間が所定値よりも短い場合には、緊急制動の意思が運転者にあると判断することができる。請求項４に係る発明は、これを利用したものであり、緊急制動の意思ありと判断した場合には、ホイールシリンダに供給する流体圧を増加させ制動力を補助する手段を設けることを特徴としている。
【００１３】
更に、請求項５に記載の本発明によるブレーキ装置は、マスタシリンダで発生された流体圧を検出する圧力検出手段と、前記第１の検出手段がブレーキペダルに対する第１踏力での踏込みを検出した時点における流体圧を圧力検出手段により検出すると共に、前記第２の検出手段がブレーキペダルに対する第２踏力での踏込みを検出した時点における流体圧を圧力検出手段により検出し、これらの流体圧検出値がそれぞれの所定の許容範囲内にあるか否かを判断し、前記流体圧検出値の少なくとも一方が許容範囲外であると判断された場合に異常があると判定する手段とを更に備えることを特徴としている。
【００１４】
この構成においては、１回の踏込み動作において正常か異常かの検出の機会が第１踏力検出時点及び第２踏力検出時点の２度となり、異常検出の精度が向上する。
【００１５】
また、請求項６に記載の通り、本発明によるブレーキ装置は、マスタシリンダで発生された流体圧を検出する圧力検出手段と、前記第２の検出手段が第２踏力以上への踏込み及び第２踏力以下へとの踏み戻しを検出した際のそれぞれの流体圧を圧力検出手段により検出し、これらの流体圧検出値から踏力検出装置が正常であるときの基準流体圧を決定する手段と、圧力検出手段により検出された流体圧と基準流体圧とを比較して踏力検出装置の異常を検出する手段とを更に備えたものとしても好適である。
【００１６】
この構成では、第２の検出手段が第２踏力以上への踏込み及び第２踏力以下へとの踏み戻しを検出した際のそれぞれの流体圧を圧力検出手段により検出するため、ヒステリシス等による誤判定を防止することができる。また、踏込み及び踏み戻しの度に基準流体圧が更新されるため、異常検出の精度が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態であるブレーキ装置を示している。このブレーキ装置は、ブレーキペダル１０から入力された踏力をブースタ１２により助勢した後、マスタシリンダ１４において油圧（流体圧）に変換して各車輪ブレーキのホイールシリンダ１６Ｒ，１６Ｌ，１８Ｒ，１８Ｌに供給し制動を行うものである。
【００１９】
ブレーキペダル１０には、大小２つの踏力を検出し、これらの踏力に対応する踏力信号を出力する踏力検出装置２０が取り付けられている。この踏力検出装置２０については後述する。
【００２０】
マスタシリンダ１４と各ホイールシリンダ１６Ｒ，１６Ｌ，１８Ｒ，１８Ｌとの間には各種の２ポジション型ソレノイドバルブ２２〜２８が配置されており、これらのソレノイドバルブ２２〜２８はコントロールユニット（図２参照）からの制御信号に従ってポジションの切替えが行われるようになっている。
【００２１】
より詳細に述べるならば、図１のブレーキ装置は前後２系統式であり、タンデム型のマスタシリンダ１４の一方の加圧室（図示せず）には左右前輪のそれぞれのブレーキを作動させるホイールシリンダ１６Ｒ，１６Ｌが接続されている。また、他方の加圧室（図示せず）には左右後輪のそれぞれのブレーキを作動させるホイールシリンダ１８Ｒ，１８Ｌが接続されている。なお、前輪ブレーキ系統と後輪ブレーキ系統とは構成が共通するため、以下、前輪ブレーキ系統のみを説明し、後輪ブレーキ系統については同一又は相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２２】
マスタシリンダ１４の加圧室からは、常開型の２ポジション型ソレノイドバルブ２２を有する主流路３０が延びている。この主流路３０は２本の分岐流路３２Ｒ，３２Ｌに分岐され、それぞれ左前輪のホイールシリンダ１６Ｒと右前輪のホイールシリンダ１６Ｌとに接続されている。各分岐流路３２Ｒ，３２Ｌにはそれぞれ常開の開閉弁２４Ｒ，２４Ｌが介設されている。ソレノイドバルブ２２と開閉弁２４Ｒ，２４Ｌとの間の主流路３０には、ポンプ３４を有するポンプ流路３６が接続され、このポンプ流路３６の他端側には作動油を保持するリザーバ３８が接続されている。また、各分岐流路３２Ｒ，３２Ｌには、開閉弁２４Ｒ，２４Ｌと前輪ホイールブレーキ１６Ｒ，１６Ｌとの間で、リザーバ３８に通ずるリザーバ流路４０Ｒ，４０Ｌが接続されている。このリザーバ流路４０Ｒ，４０Ｌには常閉型の開閉弁２６Ｒ，２６Ｌが介設されている。更に、マスタシリンダ１４とソレノイドバルブ２２との間の主流路３０から、リザーバ３８とポンプ３４との間のポンプ流路３６には、常閉型の開閉弁２８を有する補給流路４２が延びている。
【００２３】
なお、主流路３０中のソレノイドバルブ２２は、開ポジジョンから切り替えられると、リリーフ弁４４が機能するようになる。このリリーフ弁４４は、ポンプ３４の吐出圧がマスタシリンダ１４の油圧より固定差圧以上、高くなろうとすると開いて、ポンプ３４からマスタシリンダ１４に向かう作動油の流れを許容し、ホイールシリンダ１６Ｒ，１６Ｌとマスタシリンダ１４との差圧が一定となるように制御するものである。また、図１において、符号４６，４８はそれぞれ逆止弁であり、逆止弁４６は、マスタシリンダ１４からホイールシリンダ１６Ｒ，１６Ｌへの作動油の流れを確保するためのもの、逆止弁４８は、マスタシリンダ１４からの作動油が高圧のままリザーバ３８に送られるのを防止するためのものである。更に、符号５０はダンパであり、ポンプ３４の脈動を軽減するためのものである。
【００２４】
このようなブレーキ装置におけるソレノイドバルブ等を制御するコントロールユニットは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むマイクロコンピュータを主体として構成されている。図２に示すように、コントロールユニット５２の出力部には、適当なドライバ５４〜６２を介して、ソレノイドバルブ２２〜２８、前記ポンプ３４を駆動するポンプモータ６４及びストップランプ６６が接続されている。また、コントロールユニット５２の入力部には、各車輪の車輪速度を検出し、その速度に対応する車輪速度信号を出力する車輪速度センサ６８、マスタシリンダ１４の出力部（主流路３０）における圧力（以下「マスタシリンダ圧力」という）を検出し、そのマスタシリンダ圧力に対応する圧力信号を出力するマスタシリンダ圧力センサ７０、及び、踏力検出装置２０等が接続されている。
【００２５】
コントロールユニット５２は、入力される各種信号情報に基づいて車両の走行状態や制動状態を検知し、その状態に応じてソレノイドバルブ２２〜２８のポジションを切り替えたりポンプモータ６４の回転数を調整したりしてアンチロック制御や、ＶＳＣ制御、ブレーキアシスト制御等を行うようになっている。
【００２６】
かかるコントロールユニット５２の入力部に接続されている踏力検出装置２０は、前述したように、比較的小さな踏力（第１踏力）と、この第１踏力よりも大きな踏力（第２踏力）とを検出し、それぞれに対応する検出信号を発するよう構成されている。
【００２７】
踏力検出装置２０は、図３に明示するように、ブレーキペダル１０に設けられている。ブレーキペダル１０は、上端部がピン７２により車体に回動可能に支持されたペダルレバー７４と、このペダルレバー７４の下端に取り付けられ足で押動操作されるペダル本体７６とから構成されている。
【００２８】
ペダルレバー７４の中間部の適宜位置にはブースタ１２の入力ロッド７８の先端が連結されている。図４にも明示するように、入力ロッド７８の先端にはクレビス８０が固着されており、このクレビス８０の互いに対向する１対の部分８０ａ，８０ｂ間にペダルレバー７４を配置し、部分８０ａ，８０ｂ及びペダルレバー７４にピン８２を貫通させることでブレーキペダル１０及び入力ロッド７８とが互い連結される。ピン８２が通されるペダルレバー７４の貫通孔８４は入力ロッド７８の軸線にほぼ平行に延びる長穴となっており、より具体的には、ブレーキペダル１０のピン７２を中心とした円弧状の長穴となっている。従って、図３及び図４において符号Ｃで示す「クリアランス（間隙）」がブレーキペダル１０とブースタ１２の入力ロッド７８との間に形成されている。なお、ブレーキペダル１０は、図示しないリターンスプリングによって、非操作位置（図３及び図４の位置）に常時付勢されているため、非操作位置ではクリアランスＣはブースタ１２とは反対（踏込み方向とは反対）の側に形成される。
【００２９】
このようなブレーキペダル１０に設けられた踏力検出装置２０は、クレビス８０の一方の部分８０ａとペダルレバー７４の一方の側面８６との間に配置された回動レバー（変位部材）８８を備えている。この回動レバー８８はペダルレバー７４の長手方向にほぼ沿って延び、その中間部に設けられた貫通孔９０にクレビス８０のピン８２が嵌挿されている。貫通孔９０の内径はピン８２の外径とほぼ等しくされているため、回動レバー８８はブースタ１２の入力ロッド７８に対して回動可能となっていると共に、入力ロッド７８の軸方向の移動に伴って一体的に動作される。
【００３０】
また、回動レバー８８の下端部はペダルレバー７４にピン９２により回動可能に支持されている。従って、前記クリアランスＣの範囲で入力ロッド７８をブレーキペダル１０に対して相対的に動作させた場合、入力ロッド７８の動きに伴って回動レバー８８もブレーキペダル７４に対しピン９２を中心として回動する。
【００３１】
回動レバー８８の上端部には、ペダルレバー７４の側面８６に対してほぼ直角の方向に突出する係合部片９４が設けられている。回動レバー８８の係合部片９４の、ブースタ１２とは反対側の面（ペダル踏込み方向とは反対側の面）に対向して、ばね取付部片９６がペダルレバー７４の側面上に突設されている。回動レバー８８の係合部片９６とペダルレバー７４のばね取付部片９６との間には圧縮ばね９８が配置されており、これにより回動レバー８８がブースタ１２の方向に常時弾性的に付勢され、且つまた、入力ロッド７８とブレーキレバー１０とが互いに離間するよう作用する。
【００３２】
ペダルレバー７４の側面８６には、ばね取付部片９６の上方の位置に踏力スイッチ１００が固定されている。この踏力スイッチ１００は、図５及び図６に明示するように、ペダルレバー７４に固定されるスイッチ本体１０２と、このスイッチ本体１０２に対して移動可能に取り付けられた可動ロッド１０４とから構成されている。可動ロッド１０４は、図示しないリターンスプリングによってスイッチ本体１０２から突出する方向に付勢されている。また、可動ロッド１０４は、ブースタ１２の入力ロッド７８とほぼ平行に延び且つその先端が回動レバー８８の係合部片９４に常に接するよう位置決めされている。従って、回動レバー８８が矢印Ａ方向に回動された場合、可動ロッド１０４はスイッチ本体１０２内に押し込まれる。
【００３３】
踏力スイッチ１００は２接点式のスイッチであり、可動ロッド１０４に設けられた可動接点１０６とスイッチ本体１０２に設けられた固定接点１０８，１１０，１１２との関係は図５及び図６に概略的に示す通りである。すなわち、可動ロッド１０４が初期位置にある場合には、可動接点１０６は固定接点１０８〜１１２のいずれにも接しておらず（図６の（ａ））、可動ロッド１０４が初期位置から僅かに押されて第１位置となった場合には、可動接点１０６は固定接点１０８と固定接点１１０とを接続する（図６の（ｂ））。そして可動ロッド１０６が第１位置から第２位置へと押し込まれた場合、可動接点１０６は固定接点１０８と固定接点１１０の接続を維持したまま、更に固定接点１１０と固定接点１１２とを接続する（図６の（ｃ））。
【００３４】
踏力スイッチ１００の状態を検出するための電気回路１１４としては、図６の（ａ）及び図６の（ａ）の回路を等価回路で表した図７に示すようなものが考えられる。このような検出用電気回路１１４において、点１１６と点１１８との間に電圧ＶＢを印加すると、点１１６と点１２０との間の電圧ＶＳは、可動ロッド１０４が初期位置にあるとき「ゼロ」、第１位置にあるとき「｛ｒ０／（ｒ０＋ｒ１）｝×ＶＢ＝Ｖ１」、第２位置にあるとき「｛（ｒ０×ｒ１＋ｒ０×ｒ２）／（ｒ０×ｒ１＋ｒ０×ｒ２＋ｒ１×ｒ２）｝×ＶＢ＝Ｖ２」となる。よって、この電圧計測結果を信号としてコントロールユニット５２に送ることで、踏力スイッチ１００の状態、ひいては以下で述べるように踏力を判断することが可能となる。
【００３５】
このような構成の踏力検出装置２０の作用は次の通りである。まず、回動レバー８８とブレーキペダル１０とが一体的に動作する場合、ペダル本体７６に対する踏力をＦＰ、ブレーキペダル固有の倍力比をＲＰとすれば、ブースタ１２の入力ロッド７８に作用する力ＦＢは、
ＦＢ＝ＦＰ×ＲＰ・・・（１）
で表される。なお、ブレーキペダル１０にはリターンスプリングが設けられているため、実際にはＦＢの値は上記（１）式の値よりも小さいが、説明のため、ここではリターンスプリングのばね力は無視することとする。
【００３６】
また、クレビス８０のピン８２から回動レバー８８には上記ＦＢと同じ大きさの反力ＦＢ′が作用する。この反力ＦＢ′が大きくなると、圧縮ばね９８のばね力ＦＳに抗して回動レバー８８をブレーキペダル１０に対して回動させることになる。すなわち、ピン９２の中心からクレビス８０のピン８２の中心までの距離をＲ１、ピン９２の中心から圧縮ばね９８の作用点までの距離をＲ２とした場合、
ＦＢ′＞ＦＳ×（Ｒ２／Ｒ１）・・・（２）
ＦＢ＞ＦＰ×ＲＰ×（Ｒ２／Ｒ１）・・・（３）
が成り立つと、回動レバー８８が回動する。なお、（２）式及び（３）式においては、簡単のため、踏力スイッチ１００に設けられているリターンスプリングのばね力は無視している。
【００３７】
このような関係において、ブレーキペダル１０のペダル本体７６を踏むと、ペダルレバー７４がピン７２を中心にして矢印Ｂの方向に回動する。この時、踏込みの初期段階では、踏力ＦＰが小さく、上記（３）式を満たさないため、回動レバー８８及びクレビス８０のピン８２がブレーキペダル１０と一体的に移動し、回動レバー８８がペダルレバー７４に対して回動することはない。従って、ブレーキペダル１０の動きは回動レバー８８、ピン８２及びクレビス８０を介してブースタ１２の入力ロッド７８に伝えられ、入力ロッド７８がブースタ１２へと押される。
【００３８】
その後、ブレーキペダル１０を更に強く踏み込んだ場合、入力ロッド７８からの反力ＦＢ′が大きくなり、上記（２）式又は（３）式を満たした時点から、回動レバー８８がブレーキペダル１０に対してピン９２を中心にして矢印Ａ方向に回動し始める。これにより、踏力スイッチ１００の可動ロッド１０４が回動レバー８８の係合部片９４により押され、スイッチ本体１０２内へと移動する。この間、ブレーキペダル１０に対する踏力ＦＰを一定に維持した場合、踏力ＦＰと圧縮ばね９８のばね力とが釣り合い、踏力ＦＰに応じた位置で回動レバー８８は静止状態となる。
【００３９】
クレビス８０のピン８２はペダルレバー７４の長穴８４の範囲内に限り移動できるので、ブレーキペダル１０に対する踏力ＦＰを増していくにつれて、最終的にはクリアランスＣが消滅し、再度、入力ロッド７８とブレーキペダル１０、そして回動レバー８８は一体的に動作することになる。
【００４０】
ここで、本実施形態では、回動レバー８８がプレーキペダル１０に対して移動し始めた直後に踏力スイッチ１００の可動ロッド１０４が第１位置となるよう、踏力スイッチ１００の位置等が調整されている。また、回動レバー８８の移動が進んでクリアランスＣが消滅する直前或いは消滅した時点で、可動ロッド１０４が第２位置となるよう、調整されている。踏力スイッチ１００の可動ロッド１０４が第１位置となる状態における踏力を第１踏力ＦＰ１とし、第２位置となる状態における踏力を第２踏力ＦＰ２とした場合、踏力と踏力スイッチ１００に接続された検出用電気回路１１４の出力電圧ＶＳとの関係は図８に示す通りである。また、本実施形態では、第１踏力ＦＰ１は、従来であればストップランプスイッチがオンとなる程度の力となるよう調整されている。また、第２踏力ＦＰ２は、ブレーキペダル１０の踏込みに応じてマスタシリンダ出力部の圧力が上昇し始めてからの適当な時点における踏力に調整されている。これらの調整は、圧縮ばね９８のばね力、クリアランスＣの大きさ、Ｒ１／Ｒ２、踏力スイッチ１００の取付位置等を調整することで行うことができる。
【００４１】
このような構成の踏力検出装置２０においては、検出用電気回路１１４の出力電圧ＶＳが踏力に対応する信号としてコントロールユニット５２に入力されるようになっている。コントロールユニット５２では、踏力検出装置２０からの信号に基づいて、ブレーキペダル１０の種々の踏込み状態を判断することが可能となっている。図９は、ペダル踏込み状態を判断する処理の一例を示すフローチャートである。
【００４２】
まず、踏力検出装置２０からの信号により、出力電圧ＶＳの値が「ゼロ」であるか「Ｖ１」であるかの判断を行う（ステップ２００）。「ゼロ」である場合、ブレーキペダル１０は踏み込まれていない状態、或いは極く軽く足をペダル本体に載せている状態であると判断する（ステップ２０２）。すなわち制動操作の意思はないものと判断し、スタートに戻る。
【００４３】
一方、出力電圧ＶＳが「Ｖ１」となっている場合、ステップ２０４に移行し計時処理のためのカウントを開始する。そして、踏力スイッチ１００の可動ロッド１０４が第１位置にあり、図８からも明らかな通り、第１踏力ＦＰ１以上の力でブレーキペダル１０が踏まれていると判断する（ステップ２０６）。この際、コントロールユニット５２は、ストップランプ６６のドライバ６２に点灯制御信号を発し、ストップランプ６６を点灯する（ステップ２０８）。
【００４４】
次いで、ステップ２１０において、出力電圧ＶＳが「ゼロ」に戻ったか「Ｖ２」となったかを判断する。「ゼロ」となった場合は、ブレーキペダル１０の踏込みが停止され、制動操作の意思が無くなったと判断し（ステップ２１２）、この処理ルーチンのスタートに戻る。「Ｖ２」となった場合には、踏力スイッチ１００の可動ロッド１０４が第１位置から第２位置に移動し、制動操作の意思をもってブレーキペダルが第２踏力ＦＰ２以上の踏力で踏み込まれたと判断する（ステップ２１４）。そして、ステップ２１６に移行して計時処理のカウントを停止し、踏力が第１踏力ＦＰ１から第２踏力ＦＰ２に達するまでの踏力変化時間ΔＴを求める（ステップ２１８）。
【００４５】
次に、ステップ２１８で求めた踏力変化時間ΔＴが予め定めた時間αよりも短いか否かを判断し（ステップ２２０）、短い場合には緊急制動操作（ステップ２２２）、所定時間α以上である場合には通常の制動操作であるとする（ステップ２２４）。
【００４６】
この後、出力電圧ＶＳが「ゼロ」になった場合、制動操作が解除されたと判断し、ストップランプを消灯し、この処理ルーチンのスタートに戻る（ステップ２２６，２２８，２３０）。
【００４７】
このように、コントロールユニット５２ではブレーキペダル１０の踏力や踏込み状態、運転者の制動意思を把握することができる。従って、その結果に基づきアンチロック制御やブレーキアシスト制御、ＶＳＣ制御を行うことが可能となる。なお、ＶＳＣシステムのようにブースタ１２に加圧式、すなわち自動的にブースタ１２の倍力機能を作動させて制動作用を行うことができる形式のブースタを採用したブレーキ装置では、運転者がフレーキペダル１０を踏んでいなくてもＶＳＣ等の制御開始時に入力ロッド７８がブースタ１２に引き込まれる動作が生じる。この場合、上記のように踏力ＦＰは生じていないため、当然、力ＦＢ及びＦＢ′は生じることはない。従って、可動ロッド１０４がスイッチ本体１０２内に移動することはなく、運転者がブレーキペダル１０を踏んでいないことを検出することができる。また、その後、運転者がブレーキペダル１０を踏む動作を行った場合は、運転者による踏力が上昇するに従って、力ＦＢが上昇し、その反力ＦＢ′が所定の値を越えた場合に可動ロッド１０４が移動し、運転者によるブレーキペダル１０の踏込みを検出することができる。このように、本実施形態のブレーキ装置は、運転者による踏込みの有無を判断して的確な制御を行うことができ、有効である。
【００４８】
なお、上記のブレーキペダル踏込み状態の判断処理ルーチン（図９）によれば、それぞれ異なる踏力でオンオフする２つの踏力スイッチを設けて、その出力信号により同様な処理を行うことも可能であると考えられる。しかしながら、２つの踏力スイッチを設けた場合、機構が冗長となり大型化すると共に、両スイッチの初期設定の調整が困難となる。この点、２接点式の踏力スイッチ１００を用いた場合、スイッチ間の調整が不要となり、且つまた、踏力検出装置２０のコンパクト化にも寄与するので好ましい。
【００４９】
また、ブレーキアシスト制御を行う場合には、ブレーキアシストを開始する踏力よりも低い値に第２踏力ＦＰ２を設定することが好ましい。これにより、緊急制動の意思を確認した後にブレーキアシスト制御を実行することが可能となる。この場合、コントロールユニット５２は、ブレーキ装置のソレノイドバルブ２２のポジションを開状態から切り替えると共に、ポンプ３４を作動させ、ポンプ３４で発生させた油圧をホイールシリンダ１６，１８に導くことで高い制動力を発生させる。
【００５０】
ここで、図１０は踏力とマスタシリンダ圧力との関係を示すグラフであり、ブースタ正常時の静特性を実線で、ブースタ異常により倍力機能が働かなくなった場合（例えばエンジンの吸気圧を助勢力に利用した負圧式のブースタ１２において何らかの原因で吸気圧が生じなかった場合）を一点鎖線で示したものである。この図から明らかなように、ブースタ正常時は、ブレーキペダル１０に対する踏力を増していくと、ブレーキペダル１０の遊び領域においてマスタシリンダ圧力が緩やかに増加した後、ある踏力範囲でマスタシリンダ圧力が急峻に立ち上がり、その後、踏力の増加に正規に対応してマスタシリンダ圧力も増加する。一方、ブースタ異常が生じた場合、正常時のマスタシリンダ圧力を下回ることになる。
【００５１】
マスタシリンダ圧力は踏力に対してこのような挙動を示すことから、上記構成によるブレーキ装置では、ブースタ異常を精度よく検出することが可能となる。すなわち、所定の大きさの第２踏力ＦＰ２でブレーキペダル１０が踏まれたことを踏力検出装置２０からの信号で検出したならば、その時点でのマスタシリンダ圧力をマスタシリンダ圧力センサ７０からの信号により検出し、その圧力値と、前もってコントロールユニット５２のＲＯＭに記憶したブースタ正常時の当該第２踏力ＦＰ２における圧力値とを比較し、その差圧が一定の許容範囲内にあれば、ブースタ１２は正常であると判断でき、逆に許容範囲外であれば、ブースタ異常であると判断することができる。
【００５２】
ブースタ異常の検出は、従来一般に、エンジンの吸気圧を検出する手段等により行っているが、上記方法によれば、ブースタ１２の倍力機能が実際に失われたことを、より精度よく検出することができる。
【００５３】
ブースタ異常を検出した場合、ポンプ３４を作動させてホイールシリンダ１６，１８に対する油圧を高める。具体的には、ブースタ異常の検出後、マスタシリンダ圧力が所定値に達したならば、ポンプで圧力Ｐ_ＳＰ分の助勢を行ってマスタシリンダ圧力が所望の圧力Ｐ_Ｈとなるように制御を行う（図１０の二点鎖線を参照）。
【００５４】
前記の方法では、第２踏力Ｆ_Ｐ２でブレーキペダル１０が踏まれた時点でのマスタシリンダ圧力からブースタ異常を検出しているが、踏力スイッチ１００は２接点式であり、大小２つの踏力を検出できることに鑑みて、ブースタ異常を検出するには、第２踏力Ｆ_Ｐ２をブレーキペダル１０に加えた時のマスタシリンダ圧力のみならず、第１踏力Ｆ_Ｐ１を加えた時のマスタシリンダ圧力をも検出することとしてもよい。すなわち、第１踏力Ｆ_Ｐ１と第２踏力Ｆ_Ｐ２のそれぞれでブースタ異常を検出することができる。この場合、二度判定により異常検出の精度が更に向上する。
【００５５】
かかる場合、第１踏力Ｆ_Ｐ１と第２踏力Ｆ_Ｐ２の大きさは適宜定めることができるが、例えば、ブースタ正常時の静特性において、図１０に示すような関係で第１踏力Ｆ_Ｐ１と第２踏力Ｆ_Ｐ２を設定することが好ましい。図１０に示す第１踏力Ｆ_Ｐ１は、前記のポンプ助勢圧力に相当するマスタシリンダ圧力が発生する時の踏力値であり、ブレーキペダル１０を踏み込んでいきマスタシリンダ圧力が立ち上がった直後における値である。別言するならば、この踏力値は、制動の意思をもってブレーキペダル１０を踏み込んだことを常に検出することのできる最小値である。一方、図１０に示す第２踏力Ｆ_Ｐ２は、マスタシリンダ圧力が前記の所望の圧力Ｐ_Ｈとなる時の踏力値よりも十分に大きな値である。
【００５６】
このように第１踏力Ｆ_Ｐ１と第２踏力Ｆ_Ｐ２の大きさを定めた場合も、各踏力において上記と同様な方法でブースタ異常を検出する。従って、制動操作の意思をもってブレーキペダル１０を踏み込んでいくと、まず、コントロールユニット５２は第１踏力Ｆ_Ｐ１でブレーキペダル１０が踏まれたことを踏力検出装置２０からの信号で認識し、その時点でのマスタシリンダ圧力とＲＯＭに記憶された正常時の圧力値とを比較し、正常か否かを判断する。更に、ブレーキペダル１０を踏み込み、その踏力が第２踏力Ｆ_Ｐ２となったところで、再度、コントロールユニット５２はブースタ１２が正常か否かを判断する。
【００５７】
この実施形態では、第１踏力Ｆ_Ｐ１を小さく設定しているため、ブースタ異常検出の機会が増加する。すなわち、実質的に制動操作のたびにブースタ異常検出を行うことができる。また、ブレーキペダル１０を踏み込んでいく際の比較的早い時点で異常を検出することができるため、迅速な対応が可能となる。なお、第１踏力Ｆ_Ｐ１を小さく設定することは、踏力スイッチ１００のスイッチング頻度が高まるので、踏力スイッチ１００における機械的な固着（スティッキング）を抑制することができ、且つまた、スイッチング時に行うことが可能な電気的な故障検出の機会も増える。
【００５８】
更に、第２踏力Ｆ_Ｐ２においてもブースタ異常の検出を行うため、二度判定によって異常検出の精度がより一層向上することになる。特に、ブースタ異常時には所望の圧力Ｐ_Ｈ以上にマスタシリンダ圧力が上昇することはないので、上述の如く踏力値を第２踏力Ｆ_Ｐ２として設定した場合には、より確実にブースタ異常を検出することができる。
【００５９】
なお、第１踏力Ｆ_Ｐ１ではブースタ正常と判定されたにも拘わらず、第２踏力Ｆ_Ｐ２ではブースタ異常と判定された場合、或いはその逆の場合、ブレーキ装置に何らかの異常があると判定するようにしてもよい。
【００６０】
また、上記構成によるブレーキ装置では、マスタシリンダ油圧センサ７０のゼロ点補正の簡便化を図ることが可能となる。図１０を参照して前述したように、ブレーキペダルの遊びの領域を越えた後、マスタシリンダ圧力が立ち上がることが分っている。そこで、踏力検出装置２０で検出される第１踏力ＦＰ１を、マスタシリンダ圧力が立ち上がる踏力以下に定めておき、第１踏力ＦＰ１が加えられていない時におけるマスタシリンダ油圧センサ７０の出力を「ゼロ」と判定すれば、マスタシリンダ油圧センサ７０のゼロ点補正が簡便化される。
【００６１】
更に、上記検出用電気回路１１４（図７参照）では、ショート等の異常時、出力電圧ＶＳは「ゼロ」、「Ｖ１」、「Ｖ２」以外の値をとるため、踏力スイッチ１００又は検出用電気回路１１４の異常を迅速に検知する事が可能となる。また、上記のゼロ点補正が完了した後、出力電圧ＶＳが「ゼロ」を示した時、正常時にはマスタシリンダ圧力センサ７０からの出力も「ゼロ」となるが、その出力が所定の圧力値（絶対値）以上であることを示した場合には、断線等の異常が生じたと判定することができる。
【００６２】
踏力検出装置２０の異常を検出する手段としては、第２踏力Ｆ_Ｐ２を検出した時点におけるマスタシリンダ圧力に基づいて行う手段もある。かかる手段は、図１〜図７を参照して上述した構成において、コントロールユニット５２にて踏力検出装置２０及びマスタシリンダ圧力センサ７０からの信号を処理することで実行することができる。その具体的な処理手順の一例を示したものが図１１のフローチャートである。
【００６３】
図１１に示す実施形態は、踏力スイッチ１００における固定接点１１０と固定接点１１２とを可動接点１０６によりオン・オフする際（図７におけるスイッチ（第２の検出手段）ＳＷ２のオン・オフの際）に電気回路１１４から出力される信号とマスタシリンダ圧力から、踏力検出装置２０、特に踏力スイッチ１００の異常を検出するものである。
【００６４】
図１２に示すように、ヒステリシスにより、踏力スイッチ１００におけるスイッチＳＷ２がオンからオフに切り替わる時（以下「オン→オフ時」という）とオフからオンに切り替わる時（以下「オフ→オン時」という）との間にタイミングのずれが生じ、そのために、オン→オフ時のマスタシリンダ圧力ａ_１とオフ→オン時のマスタシリンダ圧力ａ_２とが相違する。このようにヒステリシスが原因となってスイッチＳＷ２の切替え時におけるマスタシリンダ圧力は一定とはならないが、踏力検出装置２０が正常であれば、スイッチＳＷ２がオンの時のマスタシリンダ圧力は圧力ａ_１よりも大きくなり、オフの時は圧力ａ_２よりも小さくなるはずである。しかしながら、現実には、正常であってもスイッチ切替え時の圧力ａ_１，ａ_２は変動する値であり、図１２の圧力ａ_１，ａ_２を一定値として扱うことはできない。本実施形態はかかる事情を考慮したものである。
【００６５】
イグニッションスイッチが投入されて図１１の踏力スイッチ異常検出処理ルーチンに入ると、コントロールユニット５２は、検出用電気回路１１４の出力信号がＶ_１からＶ_２に変動するか否かに基づいて、踏力スイッチ１００のスイッチＳＷ２がオフからオンに切り替わるか否かを検出する（ステップ３０２）。そして、オフ→オン時には、マスタシリンダ圧力センサ７０からの信号により切替り時点におけるマスタシリンダ圧力を検出し、その圧力検出値ａ_２をコントロールユニット５２内のＲＡＭに記憶する（ステップ３０４）。
【００６６】
次に、コントロールユニット５２は、ブレーキペダル１０に対する踏力が弱められて踏力スイッチ１００のスイッチＳＷ２がオンからオフに切り替わるか否かを、検出用電気回路１１４の出力信号から検出する（ステップ３０６）。そして、オン→オフ時には、前述と同様にして、切替り時のマスタシリンダ圧力を検出し、その圧力検出値ａ_１をＲＡＭに記憶する（ステップ３０８）。
【００６７】
この後、ステップ３１０において圧力検出値ａ_１，ａ_２の記憶処理が行われたことを確認した後、ステップ３１２において、先に記憶された圧力検出値ａ_１，ａ_２に基づいて踏力検出装置２０の異常判定のための基準となる圧力（判定基準値）ｂ_１，ｂ_２を決定し、ＲＡＭに記憶する。判定基準値ｂ_１は圧力検出値ａ_１よりも適当な所定値だけ小さい圧力値とし、判断基準値ｂ_２は圧力検出値ａ_２よりも適当な所定値だけ大きい圧力値とする。
【００６８】
判定基準値ｂ_１，ｂ_２の記憶処理の後、一定時間経過したならば、スイッチＳＷ２の状態を検出用電気回路１１４の出力信号から検出する（ステップ３１４）。そして、スイッチＳＷ２がオンであるならば、その時のマスタシリンダ圧力の検出値Ｐと判定基準値ｂ_１とを比較し（ステップ３１６）、圧力検出値Ｐが判定基準値ｂ_１以上である場合には、踏力検出装置２０は正常であるとして処理を終了し、圧力検出値Ｐが判定基準値ｂ_１よりも小さい場合は異常であると判定する（ステップ３１８）。また、スイッチＳＷ２がオフならば、圧力検出値Ｐと判定基準値ｂ_２とを比較し（ステップ３２０）、圧力検出値Ｐが判定基準値ｂ_２以下である場合には、踏力検出装置２０は正常であるとし、圧力検出値Ｐが判定基準値ｂ_２よりも大きい場合は異常であると判定する（ステップ３１８）。異常であると判定した場合は、コントロールユニット５２に接続された警告ランプ（図示せず）を点灯する等の異常警告処理を行い（ステップ３２２）、異常検出処理ルーチンを終了する。
【００６９】
上記判定方法は、図１２からも理解されるように、正常時、スイッチＳＷ２がオンである場合のマスタシリンダ圧力Ｐは判定基準値ｂ_１を下回ることはあり得ず、逆にスイッチＳＷ２がオフである場合のマスタシリンダ圧力Ｐは判定基準値ｂ_２を越えることはあり得ない、という知見に基づいている。また、判定基準値ｂ_１，ｂ_２は最新のマスタシリンダ圧力の検出値ａ_１，ａ_２から適当なマージンをもって設定されたものであるため、上記ステップでの判定結果は極めて信頼性が高く、また特別なセンサを追加する必要もないので、安価に異常検出手段を提供することができる。
【００７０】
なお、異常検出処理ルーチンに入ってから踏力が第２踏力Ｆ_Ｐ２に達せず、スイッチＳＷ２がオンとならなかった場合は、ステップ３０２，３０６，３１０を経てルーチンを抜ける。
【００７１】
図１１のフローは、踏力スイッチ１００がオン・オフするようなブレーキペダル１０の踏込みがあった場合に踏力スイッチ１００の正常異常を検出するものであるが、車両始動後一度も踏力スイッチが作動していないようなときは、予めＲＯＭに記憶されている圧力値ａ_１，ａ_２（若しくは判定基準値ｂ_１，ｂ_２）を用いてもよいし、前回の走行時に検出した判定基準値ｂ_１，ｂ_２を記憶して用いてもよい。また、早期異常検出のためには、例えば車両始動後５ｍｓ毎に図１１のフローを用いて踏力スイッチの異常の有無を常時検出することが望ましいが、これに限らず、ブレーキペブルの踏込み或いは踏み戻しがあったとき、すなわち、圧力検出値ａ_１又はａ_２が更新されたときのみ正常異常の判定を行ってもよい。この場合には、常に最新の圧力検出値ａ_１，ａ_２を用いて判断できるため、判断の精度が向上すると共に、常時判断を行っている場合に比べてコントロールユニット５２の負担を少なくできるという効果がある。
【００７２】
また、異常検出の精度を高めるため、判定基準値ｂ_１，ｂ_２を定めるに際しては、圧力検出値ａ_１，ａ_２との差を可能な限り小さなものとすることが好ましい。
【００７３】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００７４】
例えば、上記実施形態では、圧縮ばね９８を踏力スイッチ１００とは別の位置に設けているが、踏力スイッチ１００のリターンスプリング（図示せず）に上記圧縮ばね９８の機能を持たせることもできる。
【００７５】
また、踏力スイッチ１００は常開型であるが、常閉となるような接点配列としてもよく、検出用電気回路１１４の構成についても上記実施形態のものに限らない。
【００７６】
更に、踏力スイッチ１００で検出する踏力も上記実施形態で述べた値に限られず、適宜設定可能である。
【００７７】
更にまた、上記実施形態では、踏力に応じて移動する回動レバー８８により踏力スイッチ１００のスイッチングを行うこととしているが、踏力に応じた量で変位する他の型式の変位部材を用いて踏力スイッチやその他のスイッチのスイッチング制御を行うことも可能である。
【００７８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ブレーキペダルの踏込み操作状態や運転者の制動操作意思を確実に検出することができる。従って、ＡＢＳ制御やＶＳＣ制御、ブレーキアシスト制御をより高精度で実行することが可能となり、車両の操縦性・安定性を更に高めることが可能となる。
【００７９】
また、本発明によるブレーキ装置における踏力検出装置は大小２つの踏力を検出することができ、且つまた、ストップランプスイッチとしても用いることができるので、従来のストップランプスイッチに代えて設置することが可能であり、スペース占有率を低下させることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるブレーキ装置の一実施形態を示す系統図である。
【図２】本発明によるプレーキ装置の信号処理系統の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明によるブレーキ装置における踏力検出装置を示す拡大側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿っての端面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿っての端面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿っての断面図であり、（ａ）は初期位置、（ｂ）は第１踏力での踏込み時、（ｃ）は第２踏力での踏込み時における踏力スイッチの接点状態をそれぞれ示す図である。
【図７】踏力スイッチの状態を検出するための電気回路を示す図である。
【図８】図７の電気回路の出力電圧と踏力との関係を示すグラフである。
【図９】踏力検出装置からの出力に基づきブレーキペダルの踏込み状態を判断する処理を示すフローチャートである。
【図１０】踏力とマスタシリンダ圧力との関係を示すグラフである。
【図１１】踏力検出装置の異常を検出するための処理を示すフローチャートである。
【図１２】正常な踏力スイッチにおけるスイッチＳＷ２のオフ→オン時とオン→オフ時のマスタシリンダ圧力の違いを示すグラフである。
【符号の説明】
１０…ブレーキペダル、１２…ブースタ、１４…マスタシリンダ、１６Ｒ，１６Ｌ，１８Ｒ，１８Ｌ…ホイールシリンダ、２０…踏力検出装置、５２…コントロールユニット、８８…回動レバー（変位部材）、９８…圧縮ばね、１００…２接点式の踏力スイッチ（第１の検出手段及び第２の検出手段）、１１４…検出用電気回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a brake device used for a vehicle such as an automobile, and more particularly to a means for detecting a depression state of a brake pedal.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Generally, a vehicular brake device converts a treading force on a brake pedal into a fluid pressure such as a hydraulic pressure by a master cylinder and transmits the fluid pressure to a wheel cylinder in each wheel brake to generate a braking force.
[0003]
In addition, there is a brake device that employs a brake control system such as an ABS (Anti-lock Breaking System), a VSC (Vehicle Stability Control) system, a brake assist system, and the like. Here, ABS is a system mainly intended for maneuverability and stability at the time of braking, VSC system is a system mainly intended for stability in a turning direction of a vehicle for reducing strong understeer or strong oversteer, and a brake assist system. The term "system" refers to a system for assisting the pedaling force at the time of emergency braking or the like to exert a certain braking force.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In a brake device employing the above-described brake control system, detection means for detecting whether or not a brake pedal is depressed is required. Further, in the VSC system and the brake assist system, it is necessary to determine the driver's intention of the braking operation because the solenoid valve of the fluid pressure circuit in the brake device is controlled by determining, for example, a sudden depression of a brake pedal. is there.
[0005]
As means for detecting the presence or absence of depression of a brake pedal, a stop lamp switch has conventionally been used. However, the conventional general stop lamp switch is a limit switch that is turned on / off in response to the movement of the brake pedal. Therefore, only the stop lamp switch determines whether the driver has intentionally performed the braking operation. I couldn't do that.
[0006]
Conventionally, the driver's intention to perform a braking operation is determined in such a manner that a master cylinder pressure sensor is used to obtain a stepping force (stepping amount) and a stepping speed on a brake pedal from a pressure change in the master cylinder, and the indirect detection is performed. In order to further improve the accuracy of the brake control system, means for directly detecting the driver's intention from the movement of the brake pedal, the pedal effort, and the like is required.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a brake device that can detect a depression state of a brake pedal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a brake device according to the first aspect of the present invention includes a brake pedal rotatably supported with respect to a vehicle body, and a master cylinder that converts a pedaling force applied to the brake pedal into a fluid pressure. A brake for braking wheels, an input rod attached to the brake pedal and transmitting a pedaling force applied to the brake pedal to the master cylinder, and a wheel cylinder operated by fluid pressure generated in the master cylinder; And a pedaling force detecting device for detecting the force. The pedaling force detection device includes a first detecting unit configured to detect a case where a brake pedal is depressed with a pedaling force equal to or greater than a predetermined first pedaling force, and a brake pedal configured to apply a pedaling force equal to or greater than a predetermined second pedaling force greater than the first pedaling force. Second detecting means for detecting a step on the vehicle.
[0009]
Further, the pedaling force detection device is a two-contact switch constituting the first detection unit and the second detection unit, and is provided between the rotation center of the brake pedal and the mounting position of the input rod with respect to the brake pedal. A two-contact switch attached to the brake pedal, and a displacement member attached to the brake pedal and displaced by an amount corresponding to the magnitude of the pedaling force applied to the brake pedal, wherein the two-contact switch is provided by the displacement member. Characterized in that the movable rod is operated.
[0010]
In such a configuration, two large and small treading forces can be detected by one treading force detection device, and it is possible to accurately detect various depressed states from the detection results.
[0011]
Further, when the input rod is attached to the brake pedal so as to be relatively movable in a certain range in the stepping direction, the displacement member is partially attached to the brake pedal so as to be rotatable, and the other part is input to the brake pedal. A pivot lever rotatably attached to the rod, and further applying an elastic biasing force to the pivot lever so as to separate the brake pedal from the input rod in a direction opposite to a stepping direction. Is preferred. In this case, when the rotation lever starts operating at the start of the depression of the brake pedal, the two-contact switch can be used as the first detection means to detect the first depression force. Further, the input rod does not move when the brake pedal starts to be depressed, but eventually the depressing force increases to a predetermined value or more, and the input rod starts to operate. The two-contact switch can be used to detect a second pedaling force as a second detecting means when the operation of the input rod is started.
[0012]
On the other hand, for example, the first detecting means detects the time from when the stepping on the brake pedal with the first pedaling force is detected until the second detecting means detects the stepping with the second pedaling force. If it is shorter than the predetermined value, it can be determined that the driver has the intention of emergency braking. The invention according to claim 4 utilizes this feature, and includes a means for increasing the fluid pressure supplied to the wheel cylinder and assisting the braking force when it is determined that there is an intention of emergency braking. I have.
[0013]
Further, in the brake device according to the present invention, the pressure detecting means for detecting the fluid pressure generated in the master cylinder, and the first detecting means detects the depression of the brake pedal with the first depression force. The fluid pressure at the time is detected by the pressure detecting means, and the fluid pressure at the time when the second detecting means detects depression of the brake pedal with the second pedaling force is detected by the pressure detecting means. Determining whether or not the values are within respective predetermined allowable ranges, and determining that there is an abnormality when at least one of the fluid pressure detection values is determined to be out of the allowable range. Features.
[0014]
In this configuration, the chance of detecting whether the pedal is normal or abnormal in one stepping operation is twice at the time when the first pedaling force is detected and the time when the second pedaling force is detected, and the accuracy of abnormality detection is improved.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a brake device according to the present invention, wherein the pressure detecting means for detecting a fluid pressure generated in the master cylinder, and the second detecting means is configured to depress to a second pedaling force or more. Means for detecting the respective fluid pressures when detecting the return to below the pedaling force by the pressure detecting means, and determining a reference fluid pressure when the pedaling force detecting device is normal from these fluid pressure detection values, It is preferable that the apparatus further includes means for comparing the fluid pressure detected by the detecting means with the reference fluid pressure to detect an abnormality of the pedaling force detecting device.
[0016]
In this configuration, when the second detecting means detects stepping over the second pedaling force or more and stepping back below the second pedaling force, the respective fluid pressures are detected by the pressure detecting means, so that erroneous determination due to hysteresis or the like is performed. Can be prevented. Further, since the reference fluid pressure is updated each time the driver steps on and returns, the accuracy of abnormality detection is improved.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 shows a brake device according to an embodiment of the present invention. This brake device assists a pedaling force input from a brake pedal 10 by a booster 12 and then converts the pedaling force into a hydraulic pressure (fluid pressure) in a master cylinder 14 and supplies the hydraulic pressure to the wheel cylinders 16R, 16L, 18R, 18L of each wheel brake. It performs braking.
[0019]
The brake pedal 10 is provided with a pedaling force detection device 20 that detects two large and small pedaling forces and outputs a pedaling force signal corresponding to these pedaling forces. This pedal force detection device 20 will be described later.
[0020]
Various two-position solenoid valves 22 to 28 are arranged between the master cylinder 14 and the wheel cylinders 16R, 16L, 18R, 18L, and these solenoid valves 22 to 28 are control units (see FIG. 2). The switching of the position is performed in accordance with the control signal from the controller.
[0021]
More specifically, the brake device shown in FIG. 1 is a front-rear two-branch system, and one pressurizing chamber (not shown) of a tandem-type master cylinder 14 has a wheel cylinder for operating respective brakes of left and right front wheels. 16R and 16L are connected. Wheel cylinders 18R and 18L for operating respective brakes of the left and right rear wheels are connected to the other pressurizing chamber (not shown). Since the front wheel brake system and the rear wheel brake system have the same configuration, only the front wheel brake system will be described below, and the same or corresponding parts of the rear wheel brake system will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. .
[0022]
A main flow path 30 having a normally open two-position solenoid valve 22 extends from the pressurizing chamber of the master cylinder 14. The main flow path 30 is branched into two branch flow paths 32R and 32L, which are connected to a wheel cylinder 16R for the left front wheel and a wheel cylinder 16L for the right front wheel, respectively. Normally open on-off valves 24R, 24L are interposed in the respective branch flow paths 32R, 32L. A pump flow path 36 having a pump 34 is connected to the main flow path 30 between the solenoid valve 22 and the opening / closing valves 24R, 24L, and a reservoir 38 for holding hydraulic oil is provided at the other end of the pump flow path 36. It is connected. Reservoir channels 40R and 40L communicating with the reservoir 38 are connected to the branch channels 32R and 32L between the on-off valves 24R and 24L and the front wheel brakes 16R and 16L. Normally-closed on-off valves 26R, 26L are interposed in the reservoir channels 40R, 40L. Further, a supply flow path 42 having a normally closed on-off valve 28 extends from the main flow path 30 between the master cylinder 14 and the solenoid valve 22 to a pump flow path 36 between the reservoir 38 and the pump 34. I have.
[0023]
When the solenoid valve 22 in the main flow path 30 is switched from the open position, the relief valve 44 functions. This relief valve 44 opens when the discharge pressure of the pump 34 is going to be higher than the hydraulic pressure of the master cylinder 14 by a fixed differential pressure or more, allowing the flow of hydraulic oil from the pump 34 toward the master cylinder 14, and allowing the wheel cylinders 16R, The control is performed so that the pressure difference between the master cylinder 14L and the master cylinder 14 is constant. In FIG. 1, reference numerals 46 and 48 denote check valves, respectively. The check valve 46 is for ensuring the flow of hydraulic oil from the master cylinder 14 to the wheel cylinders 16R and 16L. Is for preventing the hydraulic oil from the master cylinder 14 from being sent to the reservoir 38 at a high pressure. Further, reference numeral 50 denotes a damper for reducing pulsation of the pump 34.
[0024]
A control unit that controls a solenoid valve and the like in such a brake device is mainly configured by a microcomputer including a CPU, a ROM, and a RAM. As shown in FIG. 2, the output of the control unit 52 is connected to solenoid valves 22 to 28, a pump motor 64 for driving the pump 34, and a stop lamp 66 via appropriate drivers 54 to 62. . The input unit of the control unit 52 detects a wheel speed of each wheel, outputs a wheel speed signal corresponding to the detected wheel speed, a wheel speed sensor 68, and a pressure (a main flow path 30) at an output unit (main flow path 30) of the master cylinder 14. A master cylinder pressure sensor 70 that detects a "master cylinder pressure" and outputs a pressure signal corresponding to the master cylinder pressure, the pedaling force detection device 20, and the like are connected.
[0025]
The control unit 52 detects a traveling state or a braking state of the vehicle based on various kinds of input signal information, and switches the positions of the solenoid valves 22 to 28 or adjusts the rotation speed of the pump motor 64 according to the state. Then, antilock control, VSC control, brake assist control, and the like are performed.
[0026]
As described above, the treading force detection device 20 connected to the input unit of the control unit 52 detects a relatively small treading force (first treading force) and a treading force (second treading force) larger than the first treading force. Then, it is configured to emit a corresponding detection signal.
[0027]
The pedaling force detection device 20 is provided on the brake pedal 10 as clearly shown in FIG. The brake pedal 10 includes a pedal lever 74 whose upper end is rotatably supported on the vehicle body by a pin 72, and a pedal body 76 attached to the lower end of the pedal lever 74 and pushed by a foot. .
[0028]
An end of an input rod 78 of the booster 12 is connected to an appropriate position of an intermediate portion of the pedal lever 74. As clearly shown in FIG. 4, a clevis 80 is fixed to the tip of the input rod 78, and a pedal lever 74 is arranged between a pair of opposing portions 80a, 80b of the clevis 80. The brake pedal 10 and the input rod 78 are connected to each other by passing the pin 82 through the lever 80 b and the pedal lever 74. The through hole 84 of the pedal lever 74 through which the pin 82 passes is a long hole extending substantially parallel to the axis of the input rod 78. More specifically, the through hole 84 has an arc shape centering on the pin 72 of the brake pedal 10. It is a long hole. Accordingly, a “clearance (gap)” indicated by reference symbol C in FIGS. 3 and 4 is formed between the brake pedal 10 and the input rod 78 of the booster 12. Since the brake pedal 10 is constantly urged to a non-operation position (the position in FIGS. 3 and 4) by a return spring (not shown), the clearance C is opposite to that of the booster 12 in the non-operation position (the stepping direction is different from the stepping direction). Is formed on the opposite side.
[0029]
The pedaling force detection device 20 provided on such a brake pedal 10 includes a rotating lever (displacement member) 88 disposed between one part 80a of the clevis 80 and one side surface 86 of the pedal lever 74. I have. The pivot lever 88 extends substantially along the longitudinal direction of the pedal lever 74, and a pin 82 of a clevis 80 is inserted into a through hole 90 provided at an intermediate portion thereof. Since the inner diameter of the through hole 90 is substantially equal to the outer diameter of the pin 82, the rotating lever 88 is rotatable with respect to the input rod 78 of the booster 12, and the input rod 78 is moved in the axial direction. Are operated integrally.
[0030]
The lower end of the turning lever 88 is rotatably supported by the pedal lever 74 by a pin 92. Therefore, when the input rod 78 is moved relative to the brake pedal 10 within the range of the clearance C, the rotation lever 88 rotates about the pin 92 with respect to the brake pedal 74 as the input rod 78 moves. Move.
[0031]
At the upper end of the rotating lever 88, an engaging piece 94 is provided which projects in a direction substantially perpendicular to the side surface 86 of the pedal lever 74. The spring mounting portion 96 projects from the side surface of the pedal lever 74 so as to face the surface of the engaging portion 94 of the rotating lever 88 opposite to the surface opposite to the booster 12 (the surface opposite to the pedal stepping direction). Is established. A compression spring 98 is disposed between the engaging piece 96 of the turning lever 88 and the spring mounting piece 96 of the pedal lever 74, whereby the turning lever 88 is always elastically moved in the direction of the booster 12. The input rod 78 and the brake lever 10 act so as to be separated from each other.
[0032]
On the side surface 86 of the pedal lever 74, the pedaling force switch 100 is fixed at a position above the spring mounting piece 96. As shown in FIGS. 5 and 6, the pedaling force switch 100 includes a switch body 102 fixed to the pedal lever 74 and a movable rod 104 movably attached to the switch body 102. I have. The movable rod 104 is urged by a return spring (not shown) in a direction protruding from the switch body 102. The movable rod 104 extends substantially in parallel with the input rod 78 of the booster 12, and is positioned such that its tip always contacts the engaging piece 94 of the rotating lever 88. Therefore, when the rotation lever 88 is rotated in the direction of arrow A, the movable rod 104 is pushed into the switch body 102.
[0033]
The pedaling force switch 100 is a two-contact switch, and the relationship between a movable contact 106 provided on a movable rod 104 and fixed contacts 108, 110, 112 provided on a switch body 102 is schematically shown in FIGS. As shown. That is, when the movable rod 104 is at the initial position, the movable contact 106 is not in contact with any of the fixed contacts 108 to 112 (FIG. 6A), and the movable rod 104 is slightly pushed from the initial position. When the movable contact 106 is moved to the first position, the movable contact 106 connects the fixed contact 108 and the fixed contact 110 (FIG. 6B). When the movable rod 106 is pushed from the first position to the second position, the movable contact 106 further connects the fixed contact 110 and the fixed contact 112 while maintaining the connection between the fixed contact 108 and the fixed contact 110 ( FIG. 6C).
[0034]
As the electric circuit 114 for detecting the state of the pedaling force switch 100, the one shown in FIG. 6A and the circuit shown in FIG. 7 in which the circuit of FIG. When the voltage VB is applied between the point 116 and the point 118 in the electric circuit 114 for detection, the voltage VS between the point 116 and the point 120 becomes “zero” when the movable rod 104 is at the initial position. When it is at the first position, “{r0 / (r0 + r1)} × VB = V1”, and when it is at the second position, “{(r0 × r1 + r0 × r2) / (r0 × r1 + r0 × r2 + r1 × r2)} × VB = V2 ". Therefore, by sending the voltage measurement result to the control unit 52 as a signal, it is possible to determine the state of the treading force switch 100 and, as a result, the treading force as described below.
[0035]
The operation of the pedaling force detection device 20 having such a configuration is as follows. First, when the rotating lever 88 and the brake pedal 10 operate integrally, the force acting on the input rod 78 of the booster 12 is given by assuming that the pedaling force on the pedal body 76 is FP and the boosting ratio specific to the brake pedal is RP. FB is
FB = FP × RP (1)
It is represented by Since the brake pedal 10 is provided with a return spring, the value of FB is actually smaller than the value of the above equation (1). However, for the sake of explanation, the spring force of the return spring is ignored here. And
[0036]
Further, a reaction force FB 'having the same magnitude as that of the FB acts on the rotation lever 88 from the pin 82 of the clevis 80. When the reaction force FB 'increases, the rotation lever 88 is rotated with respect to the brake pedal 10 against the spring force FS of the compression spring 98. That is, if the distance from the center of the pin 92 to the center of the pin 82 of the clevis 80 is R1, and the distance from the center of the pin 92 to the point of action of the compression spring 98 is R2,
FB ′> FS × (R2 / R1) (2)
FB> FP × RP × (R2 / R1) (3)
Holds, the rotation lever 88 rotates. In the expressions (2) and (3), the spring force of the return spring provided in the pedaling force switch 100 is ignored for simplicity.
[0037]
In such a relationship, when the pedal body 76 of the brake pedal 10 is depressed, the pedal lever 74 rotates about the pin 72 in the direction of arrow B. At this time, in the initial stage of the depression, the pedaling force FP is small and does not satisfy the expression (3), so that the turning lever 88 and the pin 82 of the clevis 80 move integrally with the brake pedal 10, and the turning lever 88 is moved. It does not rotate with respect to the pedal lever 74. Accordingly, the movement of the brake pedal 10 is transmitted to the input rod 78 of the booster 12 via the rotation lever 88, the pin 82, and the clevis 80, and the input rod 78 is pushed to the booster 12.
[0038]
Thereafter, when the brake pedal 10 is further depressed, the reaction force FB 'from the input rod 78 increases, and the rotation lever 88 is applied to the brake pedal 10 from the time point when the above expression (2) or (3) is satisfied. On the other hand, it starts to rotate in the direction of arrow A about the pin 92. Accordingly, the movable rod 104 of the pedaling force switch 100 is pushed by the engagement piece 94 of the rotating lever 88 and moves into the switch body 102. During this time, when the pedaling force FP on the brake pedal 10 is kept constant, the pedaling force FP and the spring force of the compression spring 98 are balanced, and the rotating lever 88 is in a stationary state at a position corresponding to the pedaling force FP.
[0039]
Since the pin 82 of the clevis 80 can move only within the range of the elongated hole 84 of the pedal lever 74, as the pedaling force FP on the brake pedal 10 increases, the clearance C eventually disappears, and the input rod 78 and the input rod 78 are again connected. The brake pedal 10 and the rotating lever 88 operate integrally.
[0040]
Here, in the present embodiment, the position of the pedaling force switch 100 is adjusted so that the movable rod 104 of the pedaling force switch 100 becomes the first position immediately after the rotation lever 88 starts moving with respect to the brake pedal 10. I have. Also, the movable rod 104 is adjusted to be in the second position immediately before the clearance C disappears due to the movement of the rotating lever 88 or at the time when the clearance C disappears. When the pedaling force in the state where the movable rod 104 of the pedaling force switch 100 is in the first position is defined as a first pedaling force FP1 and the pedaling force in the state where the movable rod 104 is in the second position is defined as a second pedaling force FP2, it is detected that the pedaling force and the pedaling force switch 100 are connected. The relationship with the output voltage VS of the electrical circuit 114 for use is as shown in FIG. Further, in the present embodiment, the first pedaling force FP1 is adjusted so that the stop pedal switch is turned on in the related art. Further, the second pedaling force FP2 is adjusted to the pedaling force at an appropriate point in time after the pressure of the master cylinder output section starts to increase in accordance with the depression of the brake pedal 10. These adjustments can be made by adjusting the spring force of the compression spring 98, the size of the clearance C, R1 / R2, the mounting position of the pedaling force switch 100, and the like.
[0041]
In the pedal effort detection device 20 having such a configuration, the output voltage VS of the detection electric circuit 114 is input to the control unit 52 as a signal corresponding to the pedal effort. The control unit 52 can determine various depression states of the brake pedal 10 based on a signal from the depression force detection device 20. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a process of determining a pedal depression state.
[0042]
First, it is determined whether the value of the output voltage VS is “zero” or “V1” based on a signal from the pedaling force detection device 20 (step 200). If it is “zero”, it is determined that the brake pedal 10 is not depressed or that the foot is extremely lightly placed on the pedal body (step 202). That is, it is determined that there is no intention of the braking operation, and the process returns to the start.
[0043]
On the other hand, when the output voltage VS is “V1”, the process proceeds to step 204 to start counting for timekeeping processing. Then, it is determined that the movable rod 104 of the treading force switch 100 is at the first position, and that the brake pedal 10 is depressed with a force equal to or greater than the first treading force FP1, as is apparent from FIG. 8 (step 206). At this time, the control unit 52 issues a lighting control signal to the driver 62 of the stop lamp 66 to turn on the stop lamp 66 (step 208).
[0044]
Next, in step 210, it is determined whether the output voltage VS has returned to “zero” or “V2”. When it becomes "zero", the depression of the brake pedal 10 is stopped, it is determined that the intention of the braking operation is lost (step 212), and the process returns to the start of this processing routine. In the case of “V2”, the movable rod 104 of the pedaling force switch 100 moves from the first position to the second position, and it is determined that the brake pedal is depressed with the second pedaling force FP2 or more with the intention of the braking operation. (Step 214). Then, the process proceeds to step 216 to stop counting of the timing process, and obtains a tread force change time ΔT until the tread force reaches the second tread force FP2 from the first tread force FP2 (step 218).
[0045]
Next, it is determined whether or not the pedaling force change time ΔT determined in step 218 is shorter than a predetermined time α (step 220). If it is shorter, the emergency braking operation (step 222) is performed, and it is longer than the predetermined time α. In this case, it is assumed that the braking operation is a normal braking operation (step 224).
[0046]
Thereafter, when the output voltage VS becomes “zero”, it is determined that the braking operation has been released, the stop lamp is turned off, and the process returns to the start of the processing routine (steps 226, 228, 230).
[0047]
In this manner, the control unit 52 can grasp the depression force and depressed state of the brake pedal 10 and the driver's braking intention. Therefore, antilock control, brake assist control, and VSC control can be performed based on the result. In a brake device such as a VSC system, which employs a booster of a type in which the booster 12 is pressurized, that is, a type in which the boosting function of the booster 12 can be automatically operated to perform a braking action, the driver operates the brake pedal 10. When the control of the VSC or the like is started, the input rod 78 is pulled into the booster 12 even if the user does not step on. In this case, since the pedaling force FP is not generated as described above, the forces FB and FB 'naturally do not occur. Therefore, the movable rod 104 does not move into the switch body 102, and it can be detected that the driver has not depressed the brake pedal 10. After that, when the driver steps on the brake pedal 10, the force FB increases as the driver's pedaling force increases, and when the reaction force FB 'exceeds a predetermined value, the movable rod 104 moves, and the depression of the brake pedal 10 by the driver can be detected. As described above, the brake device according to the present embodiment is effective because it is possible to determine whether or not the driver has stepped on the vehicle and perform accurate control.
[0048]
According to the routine for determining the depression state of the brake pedal (FIG. 9), it is considered that it is also possible to provide two pedal force switches that are turned on and off with different pedal forces, and perform the same processing based on the output signals. Can be However, when two pedal force switches are provided, the mechanism becomes redundant and large, and adjustment of initial settings of both switches becomes difficult. In this respect, it is preferable to use the two-contact type treading force switch 100, since adjustment between the switches is not required, and the treading force detection device 20 can be downsized.
[0049]
Further, when performing the brake assist control, it is preferable to set the second pedaling force FP2 to a value lower than the pedaling force for starting the brake assist. This makes it possible to execute the brake assist control after confirming the intention of the emergency braking. In this case, the control unit 52 switches the position of the solenoid valve 22 of the brake device from the open state, activates the pump 34, and guides the hydraulic pressure generated by the pump 34 to the wheel cylinders 16 and 18, thereby providing a high braking force. generate.
[0050]
Here, FIG. 10 is a graph showing the relationship between the pedaling force and the master cylinder pressure. The static characteristic when the booster is normal is indicated by a solid line. (In the case where the intake pressure does not occur for some reason in the negative pressure type booster 12 used in the above), is indicated by a dashed line. As is apparent from this figure, when the booster is normal, when the pedaling force on the brake pedal 10 is increased, the master cylinder pressure gradually increases in the play area of the brake pedal 10 and then steeply rises in a certain pedaling force range. After that, the master cylinder pressure also increases corresponding to the increase in the pedaling force. On the other hand, when a booster abnormality occurs, the master cylinder pressure becomes lower than the normal state.
[0051]
Since the master cylinder pressure exhibits such a behavior with respect to the pedaling force, the brake device having the above configuration can accurately detect a booster abnormality. That is, if the depression of the brake pedal 10 with the second depression force FP2 having a predetermined magnitude is detected by the signal from the depression force detection device 20, the master cylinder pressure at that time is detected by the signal from the master cylinder pressure sensor 70. And compares the pressure value with the pressure value of the second pedaling force FP2 when the booster is normal stored in advance in the ROM of the control unit 52. If the pressure difference is within a certain allowable range, the booster 12 Can be determined to be normal. Conversely, if it is out of the allowable range, it can be determined that the booster is abnormal.
[0052]
Conventionally, the detection of the booster abnormality is generally performed by means for detecting the intake pressure of the engine. However, according to the above method, the fact that the booster function of the booster 12 is actually lost is detected more accurately. be able to.
[0053]
When the booster abnormality is detected, the pump 34 is operated to increase the hydraulic pressure for the wheel cylinders 16 and 18. Specifically, if the master cylinder pressure reaches a predetermined value after the detection of the booster abnormality, the pressure P _SP The master cylinder pressure is increased to the desired pressure P _H (See the two-dot chain line in FIG. 10).
[0054]
In the above method, the second pedaling force F _P2 Although the booster abnormality is detected from the master cylinder pressure at the time when the brake pedal 10 is depressed, the booster abnormality is detected in view of the fact that the pedaling force switch 100 is a two-contact type and can detect two large and small pedaling forces. Has the second pedaling force F _P2 Is applied not only to the master cylinder pressure when the brake pedal 10 is applied, but also to the first depression force F _P1 Alternatively, the master cylinder pressure at the time of the addition may be detected. That is, the first pedaling force F _P1 And the second pedaling force F _P2 Can detect a booster abnormality. In this case, the accuracy of the abnormality detection is further improved by the double determination.
[0055]
In such a case, the first pedaling force F _P1 And the second pedaling force F _P2 Can be appropriately determined. For example, in the static characteristics when the booster is normal, the first pedaling force F has a relationship shown in FIG. _P1 And the second pedaling force F _P2 Is preferably set. First pedaling force F shown in FIG. _P1 Is a pedaling force value when a master cylinder pressure corresponding to the pump assist pressure is generated, and is a value immediately after the brake pedal 10 is depressed and the master cylinder pressure rises. In other words, this pedaling force value is a minimum value that can always detect that the brake pedal 10 is depressed with the intention of braking. On the other hand, the second pedaling force F shown in FIG. _P2 Means that the master cylinder pressure is equal to the desired pressure P _H This is a value sufficiently larger than the pedaling force value when
[0056]
Thus, the first pedaling force F _P1 And the second pedaling force F _P2 Even when the magnitude of the booster is determined, the booster abnormality is detected by the same method as described above at each pedaling force. Therefore, when the brake pedal 10 is depressed with the intention of the braking operation, first, the control unit 52 applies the first depression force F _P1 , The depression of the brake pedal 10 is recognized by a signal from the pedaling force detecting device 20, and the master cylinder pressure at that time is compared with the normal pressure value stored in the ROM to determine whether the brake pedal is normal. I do. Further, the brake pedal 10 is depressed, and the depression force is the second depression force F _P2 Then, the control unit 52 determines again whether or not the booster 12 is normal.
[0057]
In this embodiment, the first pedaling force F _P1 Is set small, the chance of booster abnormality detection increases. That is, the booster abnormality can be detected substantially every time the braking operation is performed. Further, since an abnormality can be detected at a relatively early point in time when the brake pedal 10 is depressed, a quick response is possible. The first pedaling force F _P1 Is smaller, the switching frequency of the treading force switch 100 increases, so that mechanical sticking (sticking) in the treading force switch 100 can be suppressed, and electrical failure detection that can be performed at the time of switching can be performed. Opportunities increase.
[0058]
Further, the second pedaling force F _P2 In this case, since the booster abnormality is also detected, the accuracy of abnormality detection is further improved by performing the determination twice. In particular, when the booster is abnormal, the desired pressure P _H Since the master cylinder pressure does not increase as described above, the pedaling force value is changed to the second pedaling force F as described above. _P2 In the case of setting as, the booster abnormality can be more reliably detected.
[0059]
The first pedaling force F _P1 Then, despite the determination that the booster is normal, the second pedaling force F _P2 In the case where it is determined that the booster is abnormal or vice versa, it may be determined that there is some abnormality in the brake device.
[0060]
Further, in the brake device having the above configuration, it is possible to simplify the zero point correction of the master cylinder oil pressure sensor 70. As described above with reference to FIG. 10, it has been found that the master cylinder pressure rises after exceeding the play area of the brake pedal. Therefore, the first pedaling force FP1 detected by the pedaling force detection device 20 is set to be equal to or less than the pedaling force at which the master cylinder pressure rises, and the output of the master cylinder oil pressure sensor 70 when the first pedaling force FP1 is not applied is set to “zero”. Is determined, the zero point correction of the master cylinder oil pressure sensor 70 is simplified.
[0061]
Further, in the detection electric circuit 114 (see FIG. 7), when an abnormality such as a short circuit occurs, the output voltage VS takes a value other than “zero”, “V1”, and “V2”. An abnormality in the circuit 114 can be quickly detected. Further, when the output voltage VS indicates “zero” after the completion of the zero point correction, the output from the master cylinder pressure sensor 70 also becomes “zero” in a normal state, but the output becomes a predetermined pressure value ( If it is indicated that the absolute value is equal to or more than (absolute value), it can be determined that an abnormality such as disconnection has occurred.
[0062]
As means for detecting an abnormality of the treading force detection device 20, the second treading force F _P2 There is also a means for performing the determination based on the master cylinder pressure at the time when the pressure is detected. Such means can be executed by processing signals from the pedaling force detection device 20 and the master cylinder pressure sensor 70 in the control unit 52 in the configuration described above with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing an example of the specific processing procedure.
[0063]
In the embodiment shown in FIG. 11, when the fixed contact 110 and the fixed contact 112 in the treading force switch 100 are turned on and off by the movable contact 106 (when the switch (second detection means) SW2 in FIG. 7 is turned on and off). The abnormality of the pedaling force detection device 20, especially the pedaling force switch 100, is detected from the signal output from the electric circuit 114 and the master cylinder pressure.
[0064]
As shown in FIG. 12, when the switch SW2 of the treading force switch 100 switches from on to off (hereinafter referred to as “on → off”) and from off to on due to hysteresis (hereinafter referred to as “off → on”). And the master cylinder pressure a from ON to OFF ₁ And master cylinder pressure a when off → on ₂ Is different. As described above, the master cylinder pressure when the switch SW2 is switched is not constant due to the hysteresis. However, when the pedaling force detection device 20 is normal, the master cylinder pressure when the switch SW2 is on is the pressure a. ₁ And when it is off, the pressure a ₂ Should be smaller than However, in reality, even if the pressure is normal, the pressure a at the time of switching the switch a ₁ , A ₂ Is a variable value, and the pressure a in FIG. ₁ , A ₂ Cannot be treated as a constant value. This embodiment takes such circumstances into consideration.
[0065]
When the ignition switch is turned on and the control enters the pedal effort switch abnormality detection processing routine of FIG. 11, the control unit 52 determines that the output signal of the detection electric circuit 114 is V ₁ To V ₂ Then, it is detected whether or not the switch SW2 of the treading force switch 100 is switched from off to on based on whether or not it changes (step 302). At the time of off → on, the master cylinder pressure at the time of switching is detected by a signal from the master cylinder pressure sensor 70, and the pressure detection value a ₂ Is stored in the RAM in the control unit 52 (step 304).
[0066]
Next, the control unit 52 detects from the output signal of the detection electric circuit 114 whether the depression force on the brake pedal 10 is weakened and the switch SW2 of the depression force switch 100 switches from on to off (step 306). At the time of ON → OFF, the master cylinder pressure at the time of switching is detected in the same manner as described above, and the pressure detection value a ₁ Is stored in the RAM (step 308).
[0067]
Thereafter, in step 310, the detected pressure value a ₁ , A ₂ After confirming that the storage processing has been performed, in step 312, the previously stored pressure detection value a ₁ , A ₂ (Judgment reference value) b which is a reference for abnormality judgment of the pedaling force detection device 20 based on the ₁ , B ₂ Is determined and stored in the RAM. Judgment reference value b ₁ Is the detected pressure value a ₁ Pressure value that is smaller by an appropriate predetermined value than ₂ Is the detected pressure value a ₂ The pressure value is set to a pressure value larger than the pressure value by an appropriate predetermined value.
[0068]
Judgment reference value b ₁ , B ₂ After a predetermined time has elapsed after the storage processing, the state of the switch SW2 is detected from the output signal of the detection electric circuit 114 (step 314). Then, if the switch SW2 is on, the detected value P of the master cylinder pressure at that time and the determination reference value b ₁ (Step 316), and the detected pressure value P is determined as the determination reference value b. ₁ If the pressure is equal to or greater than the above, the processing is terminated assuming that the pedaling force detection device 20 is normal, and the pressure detection value P is set to the determination reference value b. ₁ If it is smaller, it is determined to be abnormal (step 318). If the switch SW2 is off, the pressure detection value P and the determination reference value b ₂ (Step 320), and the detected pressure value P is determined as the determination reference value b. ₂ If it is below, it is determined that the pedal effort detection device 20 is normal, and the pressure detection value P is equal to the determination reference value b. ₂ If it is larger than the threshold value, it is determined to be abnormal (step 318). If it is determined that there is an abnormality, abnormality warning processing such as turning on a warning lamp (not shown) connected to the control unit 52 is performed (step 322), and the abnormality detection processing routine ends.
[0069]
As can be understood from FIG. 12, the master cylinder pressure P when the switch SW <b> 2 is on is normal and the master cylinder pressure P is equal to the determination reference value b. ₁ , And conversely, the master cylinder pressure P when the switch SW2 is off is equal to the determination reference value b. ₂ It is based on the finding that it is impossible to exceed. Also, the judgment reference value b ₁ , B ₂ Is the latest master cylinder pressure detection value a ₁ , A ₂ Therefore, the judgment result in the above step is extremely reliable, and it is not necessary to add a special sensor, so that it is possible to provide an abnormality detecting means at low cost.
[0070]
Note that after entering the abnormality detection processing routine, the pedaling force becomes the second pedaling force F. _P2 , And the switch SW2 is not turned on, the routine exits through steps 302, 306 and 310.
[0071]
The flow of FIG. 11 is for detecting a normal abnormality of the pedal force switch 100 when the brake pedal 10 is depressed such that the pedal force switch 100 is turned on / off. If not, the pressure value a previously stored in the ROM ₁ , A ₂ (Or criterion value b ₁ , B ₂ ) May be used, or the determination reference value b detected during the previous traveling. ₁ , B ₂ May be stored and used. For early abnormality detection, for example, it is desirable to always detect the presence or absence of an abnormality in the pedal force switch using the flow of FIG. 11 every 5 ms after the vehicle starts. However, the present invention is not limited to this. When returning, that is, the pressure detection value a ₁ Or a ₂ May be determined only when is updated. In this case, the latest pressure detection value a ₁ , A ₂ Therefore, there is an effect that the accuracy of the determination is improved and the burden on the control unit 52 can be reduced as compared with the case where the determination is always performed.
[0072]
Further, in order to enhance the accuracy of abnormality detection, a criterion value b ₁ , B ₂ When determining the pressure detection value a ₁ , A ₂ Is preferably as small as possible.
[0073]
As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described in detail, but it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments.
[0074]
For example, in the above-described embodiment, the compression spring 98 is provided at a position different from the pedaling force switch 100, but a return spring (not shown) of the pedaling force switch 100 may have the function of the compression spring 98.
[0075]
Further, although the pedaling force switch 100 is a normally open type, it may have a contact arrangement so as to be normally closed, and the configuration of the detection electric circuit 114 is not limited to the above embodiment.
[0076]
Further, the treading force detected by the treading force switch 100 is not limited to the value described in the above embodiment, but can be set as appropriate.
[0077]
Furthermore, in the above-described embodiment, the pedaling force switch 100 is switched by the rotating lever 88 that moves according to the pedaling force. However, the pedaling force switch is switched by using another type of displacement member that is displaced by an amount corresponding to the pedaling force. It is also possible to perform switching control of and other switches.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reliably detect the depressing operation state of the brake pedal and the intention of the driver to perform the braking operation. Therefore, it is possible to execute the ABS control, the VSC control, and the brake assist control with higher accuracy, and it is possible to further improve the maneuverability and stability of the vehicle.
[0079]
Further, the pedaling force detection device in the brake device according to the present invention can detect two large and small pedaling forces and can also be used as a stop lamp switch, so that it can be installed instead of a conventional stop lamp switch. Therefore, the space occupancy is not reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a brake device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a signal processing system of the rake device according to the present invention.
FIG. 3 is an enlarged side view showing a pedaling force detection device in the brake device according to the present invention.
FIG. 4 is an end view along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is an end view along the line VV in FIG. 3;
FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views taken along the line VI-VI in FIG. 5, wherein FIG. 6A is an initial position, FIG. 6B is a stepping step with a first stepping force, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing a contact state of a pedaling force switch in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an electric circuit for detecting a state of a treading force switch.
8 is a graph showing a relationship between an output voltage of the electric circuit of FIG. 7 and a pedaling force.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a process of determining a depression state of a brake pedal based on an output from a depression force detection device.
FIG. 10 is a graph showing a relationship between a pedaling force and a master cylinder pressure.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a process for detecting an abnormality of the pedaling force detection device.
FIG. 12 is a graph showing the difference between the master cylinder pressure when the switch SW2 is off → on and when the switch SW2 is on → off in a normal pedaling force switch.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Brake pedal, 12 ... Booster, 14 ... Master cylinder, 16R, 16L, 18R, 18L ... Wheel cylinder, 20 ... Treading force detection device, 52 ... Control unit, 88 ... Rotating lever (displacement member), 98 ... Compression spring .., 100... Two-contact pedaling force switch (first detecting means and second detecting means), 114.

Claims

A brake pedal rotatably supported with respect to the vehicle body,
A master cylinder that converts the pedaling force applied to the brake pedal into a fluid pressure,
An input rod attached to the brake pedal, for transmitting the pedaling force applied to the brake pedal to the master cylinder;
Having a wheel cylinder actuated by fluid pressure generated by the master cylinder, a brake for braking wheels,
First detection means for detecting a case where the brake pedal is depressed with a depressing force equal to or more than a predetermined first depressing force; and the brake pedal is depressed with a depressing force equal to or more than a predetermined second depressing force greater than the first depressing force. A pedaling force detection device having second detection means for detecting a case;
With
The pedal force detection device,
A two-contact switch constituting the first detection means and the second detection means, wherein the brake is provided between a rotation center of the brake pedal and a mounting position of the input rod with respect to the brake pedal. Said two-contact switch attached to the bed,
A displacement member attached to the brake pedal, the displacement member being displaced by an amount corresponding to the magnitude of the pedaling force applied to the brake pedal,
The movable rod of the two-contact switch is operated by the displacement member,
The input rod is attached to the brake pedal so as to be relatively movable in a certain range in a stepping direction,
The displacement member has a part that is rotatably attached to the brake pedal and another part that includes a rotation lever that is rotatably attached to the input rod,
An elastic urging force is applied to the rotation lever so as to separate the brake pedal from the input rod in a direction opposite to a stepping direction,
The two-contact switch detects the first depression force as the first detection means when the rotation lever starts operating when the brake pedal is depressed, and the input rod of the brake pedal operates. When starting, the second detecting means detects the second pedaling force.
A braking device , characterized in that:

One end of the input rod has a pin that is inserted into a long hole formed in the brake pedal and is movable along the long hole,
2. The brake device according to claim 1 , wherein the other portion of the rotation lever is attached to the input rod by being attached to the pin so as to be able to rotate.

The time from when the first detecting means detects depression of the brake pedal with the first depression force to when the second detection means detects depression of the brake pedal with the second depression force is detected. The brake device according to claim 1, further comprising a unit configured to increase a fluid pressure supplied to the wheel cylinder when the time is shorter than a predetermined value.

Pressure detecting means for detecting a fluid pressure generated by the master cylinder,
The pressure detecting means detects the fluid pressure generated in the master cylinder at the time when the first detecting means detects depression of the brake pedal with the first pedaling force, and the second detecting means The fluid pressure generated by the master cylinder at the time when the depression with the second pedaling force on the brake pedal is detected is detected by the pressure detecting means, and the detected two fluid pressures fall within respective predetermined allowable ranges. Means for determining whether or not there is, and determining that there is an abnormality when it is determined that at least one of the two detected fluid pressures is outside the allowable range;
The brake device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising:

Pressure detecting means for detecting a fluid pressure generated by the master cylinder,
The pressure detecting means detects the fluid pressure generated in each of the master cylinders when the second detecting means detects stepping over the second pedaling force or more and stepping back below the second pedaling force. Means for determining a reference fluid pressure when the pedaling force detection device is normal from the detected fluid pressure,
Means for comparing the fluid pressure detected by the pressure detecting means and the reference fluid pressure to detect an abnormality of the pedaling force detection device,
The brake device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising:

To any one of claims 1 to 5, characterized in that the stop lamp is lit when it is detected that the brake pedal in the first depression force or pedal effort is stepped by said first detection means The brake device as described.