JP2003269215A

JP2003269215A - ブレーキシステムの安全装置

Info

Publication number: JP2003269215A
Application number: JP2002071166A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Takami; 敏勝高見
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車の走行中に、パーキングブレーキが作
動していたり、あるいはブレーキ系統に異常が発生した
ことをブレーキ警告灯以外の方法により運転者に気付か
せるようにする。【解決手段】走行中にブレーキ警告灯が点灯すると、
スロットルポジションセンサ、車速センサ、クラッチの
状態をそれぞれ検出する。スロットル開度が全閉でな
く、車速が所定の速度以上のとき、クラッチが完全接続
の状態にあれば、自動車は走行状態にあると判断され
る。このとき、警告音を発するとともに、走行速度を下
げ、エンジンの回転数が上昇しないように出力も抑制し
て、自動車を安全に停止できる状態にする。クラッチが
切断または半クラッチの状態にあれば、坂道発進時であ
ると判断される。このとき、警告音を発さず、エンジン
の出力も抑制しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車、バス、ト
ラック、産業車両等の自動車におけるブレーキ警告灯を
利用したブレーキシステムの安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な自動車のブレーキシステムで
は、ブレーキペダルを踏むと、ブレーキフルードを介し
て動力が伝達され、ブレーキが作動する。ここで、ブレ
ーキフルードの漏れ等によりブレーキフルードが減少す
ると、十分な液圧が得られなくなるので、ブレーキの制
動力が低下する。また、ブレーキ自体に異常が発生し
て、制動力が低下する場合もある。

【０００３】このようにブレーキ系統に異常が発生した
ときに運転者に知らせるために、例えばリザーバタンク
に液面の高さを検出するセンサを設け、液面の低下を検
出したら、ブレーキ警告灯が点灯するようになってい
る。

【０００４】また、ブレーキ警告灯は、パーキングブレ
ーキを作動させたときにも点灯する。したがって、パー
キングブレーキを作動させたまま走行したとき、運転者
に気付かせて、パーキングブレーキの損傷を防止してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のブレーキ警告灯
では、運転者に目視で知らせるようになっているため、
運転者がその警告に何らかの理由により気が付かなかっ
た場合、パーキングブレーキを作動させた状態での走
行、あるいはブレーキフルードが減少した状態での走行
が続く。このような状態が続くと、最終的にはパーキン
グブレーキの損傷、あるいは制動不能となり、非常に危
険である。

【０００６】そこで、本発明は、上記に鑑み、走行中
に、パーキングブレーキを作動させた状態にあるとき、
あるいはブレーキ系統に異常が発生したとき、運転者が
気付くように異常を知らせるとともに、自動車の走行を
抑制できるようにするブレーキシステムの安全装置の提
供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、パーキングブレーキの作動を検出する作動検出器
と、ブレーキ系統の異常を検出するブレーキ異常検出器
と、いずれかの検出器から検出信号の出力があったとき
点灯するブレーキ警告灯と、自動車の走行中に前記ブレ
ーキ警告灯が点灯する異常発生時に自動車の走行を抑制
する安全手段と、前記異常発生時に運転者に体感させる
ように報知する警報手段とを備えたものである。

【０００８】ブレーキ警告灯は、パーキングブレーキが
作動しているとき、あるいはブレーキフルードの液量、
液圧の低下等のブレーキ系統に異常が発生したときに点
灯する。すると、安全手段は、車速が所定速度まで低下
するようにエンジンの出力を制限する。具体的には、エ
ンジンへの燃料供給を停止して、エンジンブレーキが利
く状態にする、ブレーキを作動させる、シフトダウンす
る、エンジンの回転数に上限値を設定して、回転の上昇
を抑えるといったように、自動車の走行を抑制して、自
動車が安全に停止できる状態にする。

【０００９】警報手段としては、ブレーキ警告灯による
視覚的なもの以外に、聴覚、臭覚、触覚に訴えるように
して、運転者に気付かせる。例えば、警告音、音声等に
より音を出す、臭いを出す、シート等の運転者が触れる
ものを振動させるといった方法によって、何らかの異常
が発生したことを運転者が気付くようにする。

【００１０】ところで、坂道発進のようにパーキングブ
レーキを作動させたまま自動車を走行させる場合があ
る。このような特定の走行状態では、安全手段や警報手
段が動作する必要はない。そこで、自動車の走行状態を
判断する走行判断手段と、該走行判断手段の判断結果に
より特定の走行状態にあるとき、ブレーキ警告灯が点灯
しても安全手段および警報手段の動作を禁止する禁止手
段とを備えたものにする。

【００１１】走行判断手段は、スロットル開度、車速お
よび動力伝達機構の状態に基づいて判断を行う。スロッ
トル開度の状態から、スロットルが開いて走行中の状態
なのか、スロットルが閉じてアイドリングの状態なのか
を判断する。車速から、低速か高速かを判断する。動力
伝達機構の状態としては、クラッチあるいはトランスミ
ッションの状態を検出する。クラッチの場合、完全に接
続された状態にあるのか、切断あるいは半クラッチの状
態にあるのかを検出する。トランスミッションの場合、
シフトポジションを検出する。

【００１２】ここで、スロットルは開き、車速が所定の
速度以上あり、クラッチは切断あるいは半クラッチの状
態にあり、シフトポジションがローである条件に適合し
たとき、坂道発進のような特定の走行状態であると判断
される。このように判断されると、正常な走行状態であ
るので、例えブレーキ警告灯が点灯していても、警報や
走行の抑制を行わないようにする。

【００１３】また、上記の条件に適合する状態として、
自動車の点検整備時がある。これに対しては、安全手段
および警報手段が動作しないようにする動作解除手段
と、動作解除手段をリセットして、安全手段および警報
手段を動作可能とする動作有効手段とを備えたものとす
る。動作解除手段では、動作解除するためのスイッチを
設けたり、あるいは点検時にテスト用の器具がセットさ
れたことを検出して、点検整備時における安全手段およ
び警報手段の動作を停止させる。動作有効手段では、動
作解除手段をリセットするために、動作解除用の上記の
スイッチをオフしたり、リセット用のスイッチを設け
る。リセット用のスイッチに、イグニッションスイッチ
を利用すれば、自動車を運転するときには必ずイグニッ
ションスイッチがオンされるので、安全手段および警報
手段を確実に動作可能にすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態のブレーキシ
ステムを図１に示す。ブレーキシステムは、ブレーキペ
ダル１を踏むことによってタイヤを制動するブレーキ２
と、パーキングブレーキレバー３の操作によって作動す
るパーキングブレーキ４とを備えた一般的なものであ
る。

【００１５】ブレーキ２を作動させるためのブレーキ系
統では、ブレーキフルードの液圧を利用してブレーキペ
ダル１の踏力をマスターシリンダ５によりブレーキ２に
伝えて、ブレーキ２を作動させる。マスターシリンダ５
には、ブレーキフルードの入ったリザーバタンク６が装
着されている。リザーバタンク６には、ブレーキフルー
ドの液量の減少を検出するために液面センサ７が設けら
れている。フロートスイッチ等を用いた公知の液面セン
サ７は、リザーバタンク６の液面高さが所定のレベルま
で低下したら、検出信号を出力し、ブレーキ警告灯８が
点灯する。

【００１６】パーキングブレーキ４は、パーキングブレ
ーキレバー３と機械的に連結されており、パーキングブ
レーキ４の作動状態はパーキングブレーキレバー３の位
置に対応している。このパーキングブレーキレバー３が
初期位置にあるとき、パーキングブレーキ４は作動して
おらず、手動操作によって初期位置から移動すると、パ
ーキングブレーキ４は作動した状態となる。そこで、パ
ーキングブレーキレバー３の変位を検出するリミットス
イッチ等からなるパーキングブレーキ作動センサ９が設
けられ、パーキングブレーキ４が作動状態にあるとき、
すなわちパーキングブレーキレバー３が初期位置にない
ことをパーキングブレーキ作動センサ９が検出すると、
ブレーキ警告灯８が点灯する。

【００１７】なお、ブレーキフルードの液圧が低下した
とき、またブレーキパッドが磨耗したとき、それぞれの
センサによって検出し、ブレーキ警告灯８を作動させる
ようにしてもよい。このようにブレーキ系統に何らかの
異常が発生すると、ブレーキ警告灯８が点灯あるいは点
滅する。

【００１８】そして、ブレーキシステムの安全装置とし
て、液面センサ７およびパーキングブレーキ作動センサ
９からの出力に基づいてブレーキ警告灯８を作動させる
制御装置１０を有する。マイコンからなる制御装置１０
には、スロットル開度を検出するスロットルポジション
センサ１１、車速センサ１２、クラッチの断続を検出す
るクラッチセンサ１３およびイグニッションスイッチ１
４が接続される。これらのセンサ、スイッチは、自動車
が通常備えているものを利用すればよいが、別途設けて
もよい。また、ブザー等の警告音を発する報知器１５も
接続される。なお、図中、１６はブレーキ２の作動を電
子制御するためのアクチュエータである。

【００１９】制御装置１０は、自動車の走行中にブレー
キ警告灯８が点灯しているとき、何らかの異常が発生し
たと判断して、自動車の走行を抑制するとともに、運転
者に異常を報知する。すなわち、上記の異常発生時に、
車速を下げるように自動車の走行を抑制する安全機能
と、運転者に異常が発生したことを体感させる警報機能
を有する。

【００２０】安全機能としては、所定速度以下で走行す
るように所定速度を越えるとエンジン１７への燃料供給
を停止して走行速度を規制する、エンジン１７の回転数
が通常の上限回転数よりも低い所定回転数を超えないよ
うにエンジン１７の出力を抑制するといったように、ど
ちらか一方あるいは両方のエンジン１７に対する出力制
限を行う。ここで、所定速度は、高速道路を走行中での
作動を考慮して、５０ｋｍ／ｈとする。また、アクチュ
エータ１６を駆動して、ブレーキ２を作動させて、減速
するようにしてもよい。高速走行中である場合には、速
やかに所定速度まで減速させることができる。

【００２１】警報機能としては、ブザー、音声発生装置
等の音を発生する報知器１５を用いる。また、音以外に
臭いを発生させる、あるいは運転者が座るシートを振動
させるといったように、臭覚や触覚を通じて警報を体感
させて、運転者に異常発生を気付かせるようにしてもよ
い。さらに、発生した異常の内容を具体的に表示装置に
表示したり、音声によって運転者に知らせるようにして
もよい。これによって、例えばパーキングブレーキ４の
解除を忘れていただけであれば、運転者はパーキングブ
レーキレバー３を初期位置に戻せばよく、異常をすぐに
解消でき、そのまま走行を続けることができる。

【００２２】また、制御装置１０は、自動車の走行状態
を判断する走行判断機能と、上記の異常発生時であって
も特定の走行状態のときには安全機能および警報機能が
働かないようにする禁止機能を有している。すなわち、
坂道発進時においては、自動車は走行中であり、かつパ
ーキングブレーキ４が作動している。このような特定の
走行状態は正常な状態であるので、上記の異常発生時と
は異なり、自動車の走行を抑制する必要はない。

【００２３】走行判断機能は、スロットル開度、車速、
動力伝達機構の状態に基づいて走行状態を判断する。ス
ロットル開度については、スロットルポジションセンサ
１１によりスロットルバルブの開度を検出し、全閉状態
であるか、これ以外の状態であるかを判断する。また、
スロットルポジションセンサ１１の代わりに、アクセル
ペダルの踏込量からスロットル開度の状態を判断しても
よい。車速については、ある一定の車速、例えば１０ｋ
ｍ／ｈ以上か、これ未満であるかを車速センサ１２から
の出力に基づき判断する。動力伝達機構の状態について
は、クラッチが完全に接続されているか、切断または半
クラッチの状態にあるかをクラッチセンサ１３の出力に
より判断する。これらの３つの出力に基づいて、スロッ
トル開度が全閉でなく、車速がある一定速度未満であ
り、クラッチが切断または半クラッチの状態のとき、坂
道発進といった特定の走行状態にあると判断する。

【００２４】次に、安全装置の動作を図２のフローチャ
ートにしたがって説明する。まず、イグニッションスイ
ッチ１４をオンにする（ステップ１０１）。通常、イグ
ニッションスイッチオン後において安全装置は動作可能
となる（ステップ１０２）。ステップ１０３において、
パーキングブレーキ４の作動状態をチェックが行われ、
ステップ１０４において、ブレーキフルードの液面高さ
をチェックが行われる。これらのチェックの結果によっ
て、ブレーキ警告灯８がオンオフする。

【００２５】ステップ１０５において、ブレーキ警告灯
８のオンオフがチェックされる。パーキングブレーキ４
が作動している、またはブレーキフルードの液面が低下
していれば、ブレーキ警告灯８がオン、すなわち点灯す
る。パーキングブレーキ４が解除され、ブレーキフルー
ドの液量の減少がなければ、ブレーキ警告灯８はオフ、
すなわち点灯せず、安全装置の動作は一旦終了する（ス
テップ１１４）。なお、イグニッションスイッチ１４が
オンであれば、安全装置は機能し続け、ブレーキ警告灯
８の状態をチェックしている。

【００２６】ステップ１０５において、ブレーキ警告灯
８がオン、すなわち点灯していると判定されたとき、走
行中であるかどうかを判定する。まず、ステップ１０６
において、スロットル開度をスロットルポジションセン
サ１１から読み取る。全閉状態ではオフ、それ以外では
オンの信号が出力されるので、スロットルポジションセ
ンサ１１の出力信号からスロットル開度の状態を判断す
る。

【００２７】スロットル開度が全閉であるときは、運転
者がブレーキ警告灯８の点灯に気付いて、自動車を止め
ようとしていると判定する。次のステップには進まず、
ステップ１０５に戻り、ブレーキ警告灯８の状態を再度
チェックする。

【００２８】スロットル開度が全閉でないと判定される
と、次にステップ１０７において、車速を判定する。車
速がある一定以上でオン、それ未満であればオフの信号
が車速センサ１２から出力される。車速センサ１２から
オフ信号が出力されているとき、自動車は微速走行ある
いは停止の状態であると判定して、このままの状態であ
れば危険ではないから、ステップ１０５に戻り、ブレー
キ警告灯８の状態を再度チェックする。

【００２９】ブレーキ警告灯８がオン、スロットルポジ
ションセンサ１１がオン、車速センサ１２がオンとなる
走行状態として、例えば坂道発進時にこのような条件が
当てはまる。しかし、これは正常な走行状態であるの
で、安全装置が機能するのは誤りである。そこで、ステ
ップ１０８において、クラッチの接続状態を検出して、
坂道発進等の特定の走行状態にあるか否かを判断する。
クラッチが切断または半クラッチの状態であれば、坂道
発進であると判定され、ステップ１０５に戻り、ブレー
キ警告灯８の状態を再度チェックする。自動車がスムー
ズに発進すると、パーキングブレーキ４は解除されるの
で、ブレーキ警告灯８はオフとなる。

【００３０】クラッチが完全接続された状態であると
き、パーキングブレーキ４が作動したままの状態での走
行、またはブレーキフルードの液面が低下している状態
等のブレーキ系統に異常が発生した状態での走行と判定
され、ステップ１０９において、報知器１５から警告音
を発する。これと同時に、ステップ１１０において、危
険を回避するために自動車の走行を抑制する。すなわ
ち、エンジン１７への燃料供給を停止して、エンジンブ
レーキを利かせ、走行速度を所定の速度まで下げる。ま
た、エンジン１７の回転数を所定の回転数以上にならな
いようにして、急加速を防止する。その後、自動車を安
全な場所において停止させ、イグニッションスイッチ１
４をオフする（ステップ１１１）と、安全装置の動作は
終了する（ステップ１１２）。

【００３１】ところで、自動車整備時あるいは車検時に
は、実際に自動車を走行させないで走行時と同じ状態に
するテストが行われる。このとき、一連の上記条件が整
うので、安全装置が動作してしまう。その対応策とし
て、制御装置１０は、自動車の点検整備時に安全装置が
動作しないようにする動作解除機能を有する。点検整備
時に用いるサービス端子に、接続プラグが差し込まれた
ときに作動する解除スイッチ等の解除機構が設けられ、
解除機構の作動により、安全装置が動作しないように制
御する。図２のフローチャートにおけるステップ１０２
において、安全装置の動作が有効か解除されているかを
判断する。解除機構が作動していないとき、上記の通常
のステップに進む。解除機構が作動されたとき、安全装
置の動作は解除される。これによって、自動車整備時あ
るいは車検時に、警告音を発したり、走行速度およびエ
ンジン出力を制限することを回避でき、通常通りテスト
を行うことができる。

【００３２】このように動作解除機能を有効にした場
合、その機能をリセットし忘れて通常走行において安全
装置が解除されたままの状態で走行することが考えられ
る。その防止策として、制御装置１０は、この動作解除
機能をリセットして、安全装置の動作を有効にする動作
有効機能を有する。動作有効機能として、イグニッショ
ンスイッチ１４のオンオフが利用され、イグニッション
スイッチ１４が一旦オフされた後に、イグニッションス
イッチ１４がオンされたときに、安全装置の動作を有効
にする。

【００３３】図２のステップ１０２において、動作解除
機能が有効と判定されたとき、安全装置の動作が解除さ
れ、テスト等が行われる。これが終了したときに、イグ
ニッションスイッチ１４が一旦オフにされ（ステップ１
１３）、安全装置の動作は終了する（ステップ１１
４）。その後、イグニッションスイッチ１４をオンする
と、必ず本安全装置の動作が有効になるように、動作解
除機能がリセットされる。したがって、自動車を運転す
るときには、必ず安全装置は動作するようになる。

【００３４】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。走行判
断機能として、クラッチの代わりに動力伝達機構をクラ
ッチとともに構成するトランスミッションの状態から判
断してもよい。すなわち、坂道発進時では、通常シフト
ポジションをローにして、発進したら、セカンドにシフ
トアップするので、シフトポジションを検出して、ロー
であるかこれ以外であるかを見ることにより、走行状態
を判断する。

【００３５】また、自動車がマニュアル車であれば、ク
ラッチの断続を検出すればよいが、オートマチック車の
場合には、トランスミッションの状態から判断する。こ
の場合でも、上記と同じようにシフトポジションから判
断する。ローであれば坂道発進であり、セカンド以上で
あれば走行状態にあるとする。なお、ニュートラルある
いはパーキングであれば停止状態にあるとする。そし
て、オートマチック車の場合における安全機能では、ト
ランスミッションにおいて自動的にシフトダウンを行う
ようにしてもよく、自動車を減速できる。このとき、エ
ンジンの回転数が上昇するので、エンジン音が急に高く
なり、何か異常が発生したのかと運転者に気付かせるこ
とができる。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、自動車の走行中にパーキングブレーキの戻し忘
れあるいはブレーキフルードの液面低下等のブレーキ系
統に異常が発生した場合、ブレーキ警告灯への出力信号
を利用することにより、何らかの異常が発生した旨の警
告を発し、さらに安全のため自動車の走行の抑制を行
う。したがって、運転者はすぐに異常に気付き、自動車
を停止させるなり何らかの対処を取ることができ、安全
性を高めることができる。しかも、ブレーキ系統の異常
の場合、制動能力が低下している場合があるが、このよ
うな場合でも、エンジンの出力を制限することにより、
安全に停止させることが可能となる。

【００３７】そして、坂道発進の場合、あるいは点検整
備時の場合、パーキングブレーキが作動した状態で走行
することが想定されるので、このような場合には安全装
置が動作しないようにできるので、不要な警告等がなく
なり、運転者や整備士を困惑させることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のブレーキシステムの
概略構成図

【図２】安全装置の動作時のフローチャート

【符号の説明】

１ブレーキペダル２ブレーキ３パーキングブレーキレバー４パーキングブレーキ７液面センサ８ブレーキ警告灯９パーキングブレーキ作動センサ１０制御装置１１スロットルポジションセンサ１２車速センサ１３クラッチセンサ１４イグニッションスイッチ１５報知器１７エンジン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 41/22 ３３０Ｆ０２Ｄ 41/22 ３３０Ｅ 45/00 ３１２ 45/00 ３１２Ｆ３１２ＭＦターム(参考） 3D046 BB01 BB17 GG02 GG06 HH00 HH03 HH05 HH06 HH07 HH16 HH22 MM03 MM08 3D049 BB03 BB08 CC02 HH40 HH47 HH52 KK07 KK12 KK13 QQ02 RR00 RR01 RR04 RR13 3G084 BA13 BA16 BA33 CA06 DA28 EB22 EC01 FA05 FA06 FA10 3G093 AA01 BA04 CA12 CB00 CB07 CB14 DA06 DB05 DB10 DB15 DB21 EA05 EA12 3G301 JB08 JB10 KA16 KA26 KB07 MA11 MA24 PA11Z PF01Z PF05Z PF06Z PF16Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パーキングブレーキの作動を検出する作
動検出器と、ブレーキ系統の異常を検出するブレーキ異
常検出器と、いずれかの検出器から検出信号の出力があ
ったとき点灯するブレーキ警告灯と、自動車の走行中に
前記ブレーキ警告灯が点灯する異常発生時に自動車の走
行を抑制する安全手段と、前記異常発生時に運転者に体
感させるように報知する警報手段とを備えたことを特徴
とするブレーキシステムの安全装置。
【請求項２】前記安全手段は、車速が所定速度まで低
下するようにエンジンの出力を制限することを特徴とす
る請求項１記載のブレーキシステムの安全装置。
【請求項３】自動車の走行状態を判断する走行判断手
段と、該走行判断手段の判断結果により特定の走行状態
にあるとき、ブレーキ警告灯が点灯しても安全手段およ
び警報手段の動作を禁止する禁止手段とを備えたことを
特徴とする請求項１または２記載のブレーキシステムの
安全装置。
【請求項４】前記走行判断手段は、スロットル開度、
車速および動力伝達機構の状態に基づいて判断を行い、
特定の走行状態が坂道発進時とされることを特徴とする
請求項３記載のブレーキシステムの安全装置。
【請求項５】自動車の点検整備時に安全手段および警
報手段が動作しないようにする動作解除手段を備えたこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のブレー
キシステムの安全装置。
【請求項６】動作解除手段をリセットして、安全手段
および警報手段を動作可能とする動作有効手段を備えた
ことを特徴とする請求項５記載のブレーキシステムの安
全装置。