JP4131042B2 - ブレーキシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気ブレーキとマニュアルブレーキとを備えるとともにそれらのいずれかを選択して使用する形式のブレーキシステムに関するものであり、特に、そのブレーキ選択技術の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭６０−２０６７６６号公報には上記形式のブレーキシステムがいくつか記載されている。第１のブレーキシステムにおいては、電気ブレーキとマニュアルブレーキとのうち作動力が大きい方が選択されて有効にされる。第２のブレーキシステムにおいては、電気ブレーキとマニュアルブレーキとのうち作動力が大きい方が選択されて有効にされるとともに、電気ブレーキが故障したか否かが判定され、故障したとの判定がなされる前は、マニュアルブレーキの作動が禁止される一方、故障したとの判定がなされた後は、マニュアルブレーキの作動が許可される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および発明の効果】
しかしながら、それら第１および第２のブレーキシステムにはそれぞれ問題があった。
第２のブレーキシステムにおいては、電気ブレーキが実際に故障していても、電気ブレーキが故障したとの判定がなされる前は、電気ブレーキが選択されてしまう。そのため、この第２のブレーキシステムには、故障した電気ブレーキによって異常な車両制動が行われてしまう期間が存在することを避け得ないという問題があったのである。
第１のブレーキシステムにおいては、電気ブレーキが故障した場合に、その故障モードが、電気ブレーキの作動力が０になるモードであれば、マニュアルブレーキが選択されるため、故障した電気ブレーキによって異常な車両制動が行われることはない。しかし、電気ブレーキの故障モードには、さらに、作動力が正常値より大きくなるモードもある。そして、この故障モードである場合には、電気ブレーキが故障しているにもかかわらず電気ブレーキが選択されてしまう。そのため、第１のブレーキシステムには、電気ブレーキの作動力が正常値より大きくなるという故障が生じた場合には、故障した電気ブレーキによって異常な車両制動が行われてしまうという問題があったのである。
本発明は、そのような事情を背景としてなされたものであり、その課題は、故障した電気ブレーキによって異常な車両制動が行われることを防止することにある。
【０００４】
この課題は下記の本発明の各態様によって解決される。なお、以下の説明において、本発明の各態様を、それぞれに項番号を付して請求項と同じ形式で記載する。各項に記載の特徴を組み合わせて採用することの可能性を明示するためであり、ここに記載されていない組合せを採用することの可能性を排除したり、ここに記載されていない特徴を採用することの可能性を排除するものではない。
【０００５】
(1) ブレーキ操作部材と、
そのブレーキ操作部材の操作力により機械的に車輪を制動するマニュアルブレーキと、
前記ブレーキ操作部材の操作に応じて、前記車輪と同じかまたは異なる車輪を電気的に制動する電気ブレーキを有する電気ブレーキ装置であって、さらに、その電気ブレーキ装置に異常があるか否かを判定する電気ブレーキ装置異常判定装置をも有するものと、
前記電気ブレーキ装置異常判定装置の判定結果に基づいて前記電気ブレーキと前記マニュアルブレーキとのいずれかを選択し、前記ブレーキ操作部材が操作されればその操作に応じた作動が可能な状態とするブレーキ選択装置であって、前記電気ブレーキ装置の電源投入時から最初に前記電気ブレーキ装置異常判定装置により前記電気ブレーキ装置に異常があるか否かが判定されるまで、前記マニュアルブレーキを選択して作動可能な状態とするものと
を含むことを特徴とするブレーキシステム〔請求項１〕。
このブレーキシステムにおいては、同じブレーキ操作部材の操作に応じてマニュアルブレーキと電気ブレーキとが選択的に作動させられる。マニュアルブレーキを作動させるか電気ブレーキを作動させるかがブレーキ選択装置により選択されるのである。そして、電気ブレーキ装置に異常があるか否かが判明する前には、電気ブレーキ装置に実際に異常があるか否かを問わず、マニュアルブレーキが選択される一方、電気ブレーキの作動が禁止される。したがって、このブレーキシステムによれば、電気ブレーキが異常であるか否かが判明する前に、異常な電気ブレーキによって異常な車両制動が行われてしまうことが防止される。
このブレーキシステムにおいて、「電気ブレーキ」は、モータを駆動源とする形式としたり、高圧源を駆動源としてそれの液圧を電磁弁により適当な高さに制御して使用する形式とすることができる。また、「電気ブレーキ装置」は、さらに、ブレーキ操作部材の操作値を検出する操作値検出装置と、その操作値検出装置により検出された操作値に基づいて電気ブレーキを制御する電気ブレーキ制御装置と、電源とを有するように構成することができる。また、「マニュアルブレーキ」は液体圧を使用しない形式としたり、使用する形式としたりすることができる。
(2) 前記ブレーキ選択装置が、前記電気ブレーキ装置の電源投入時から最初に前記電気ブレーキ装置異常判定装置により前記電気ブレーキ装置に異常はないと判定されるまで、前記マニュアルブレーキを選択し続け、最初に電気ブレーキ装置異常判定装置により電気ブレーキ装置に異常はないと判定されたときに、前記電気ブレーキを選択するものである(1) 項に記載のブレーキシステム〔請求項２〕。
(3) 前記ブレーキ選択装置が、前記電気ブレーキ装置異常判定装置により前記電気ブレーキ装置に異常はないと判定された場合には、少なくとも次回のブレーキ操作の開始時から前記電気ブレーキを選択して作動可能とし、一方、異常があると判定された場合には、少なくとも次回のブレーキ操作の開始時から前記マニュアルブレーキを選択して作動可能とするものである(1) 項に記載のブレーキシステム。
(4) 前記ブレーキ選択装置が、(a) 前記マニュアルブレーキと前記ブレーキ操作部材との間に設けられ、前記電気ブレーキの非作動時にはマニュアルブレーキの作動を許可し、作動時には禁止するマニュアルブレーキ制御装置と、(b) 前記マニュアルブレーキと前記電気ブレーキとのうちから電気ブレーキを選択することが必要である場合には、電気ブレーキの作動を許可し、マニュアルブレーキを選択することが必要である場合には、電気ブレーキの作動を禁止する電気ブレーキ作動許可・禁止装置とを含む(1) ないし(3) 項のいずれかに記載のブレーキシステム。
(5) 前記電気ブレーキ装置が、さらに、(a) 前記ブレーキ操作部材の操作値を検出する操作値検出装置と、(b) その操作値検出装置により検出された操作値に基づいて前記電気ブレーキを制御する電気ブレーキ制御装置とを含み、前記電気ブレーキ装置異常判定装置が、前記操作値検出装置に異常があるか否かを判定する検出装置異常判定装置を含む(1) ないし(4) 項のいずれかに記載のブレーキシステム〔請求項３〕。
このブレーキシステムにおいて「操作値」には、ブレーキ操作部材の操作ストローク，操作角度，操作力等が含まれる。
(6) 前記操作値検出装置が、各々、前記操作値に応じて変化する信号を出力する複数のセンサを含み、前記検出装置異常判定装置が、それら複数のセンサの複数の出力信号を相互に比較することにより、前記操作値検出装置に異常があるか否かを判定する判定手段を含む(5) 項に記載のブレーキシステム〔請求項４〕。
前項に記載のブレーキシステムは次のように設計することができる。すなわち、操作値検出装置が、操作値に応じて変化する信号を出力するセンサを１個のみ含み、検出装置異常判定装置が、ブレーキ操作部材が非操作位置にあるときのそのセンサの出力信号が正規信号とほぼ一致するか否かを判定し、ほぼ一致すれば操作値検出装置に異常はないと判定し、そうでなければ異常があると判定するように設計することができるのである。
ブレーキシステムを上記のように、１個のセンサの出力信号と正規信号との比較により操作値検出装置の異常判定を行うように設計した場合には、電気ブレーキ装置への電源投入時にブレーキ操作部材が非操作位置にあるのであれば、電源投入後に迅速に異常判定を実行可能となる。しかし、電源投入時にブレーキ操作部材が必ずしも非操作位置にあるとは限らず、操作位置にある場合もある。この場合には、その回のブレーキ操作が終了してブレーキ操作部材が非操作位置に戻ることを待って異常判定を実行可能となる。
これに対して、本項に記載のブレーキシステムにおいては、操作値検出装置が、各々、操作値に応じて変化する信号を出力する複数のセンサを含むものとされ、かつ、それら複数のセンサの複数の出力信号を相互に比較することにより、操作値検出装置に異常があるか否かが判定される。複数のセンサがすべて正常であるならばそれらの出力信号が互いにほぼ同じ値を示すかまたは同じ方向に変化する（変化方向を増加方向と減少方向とに分類した場合にその変化方向が同じである）はずであるという事実に着目することにより、異常判定が行われるのである。したがって、このブレーキシステムによれば、ブレーキ操作部材が非操作位置にあるか操作位置にあるかを問わず、操作値検出装置の異常判定を実行可能となり、前記(1) 項に記載のブレーキシステムを実施する際に、電気ブレーキが正常であるにもかかわらずマニュアルブレーキが選択されて作動可能とし続けられる期間の長期化が防止される。
なお、上記センサを３個以上の奇数個使用する場合には、それら複数のセンサの複数の出力信号に基づく複数の検出値に対して多数決理論を採用すれば、それら複数のセンサの中から正常なセンサを選出可能となる。ただし、この選出方法の有効性は、それら複数のセンサの複数の出力信号が互いに同じ方向に変化しない場合において変化する場合におけるより低いと予想される。多数決理論は基本的には、複数のセンサの複数の出力信号の変化特性相互の関係を考慮することなく、複数のセンサが互いにほぼ同じ時期に瞬間的に出力した複数の値を相互に比較する理論であり、よって、複数のセンサの複数の出力信号が互いに同じ方向に変化しない場合には、たとえ多数決理論を適用しても、正常なセンサを十分には高い精度で推定できないと予想されるからである。
このブレーキシステムにおいて「複数のセンサ」は、各々、種類がすべて同じ複数の物理量をそれぞれ検出する複数のセンサとしたり、種類がすべて同じであるわけではない（種類が異なるものを含む）複数の物理量をそれぞれ検出する複数のセンサとすることができる。具体的には、「複数のセンサ」は、各々、ブレーキ操作部材の操作値である操作ストロークを検出する複数の操作ストロークセンサから成るものとしたり、各々、操作ストロークとは種類が異なる操作値である操作力を検出する複数の操作力センサから成るものとしたり、操作ストロークセンサと操作力センサとを少なくとも１つずつ含むものとすることができる。
なお、本項に記載の特徴は前記(1) ないし(5) 項に記載の各特徴から独立して採用可能である。
(7) 前記判定手段が、前記複数のセンサの複数の出力信号が互いに同じ方向に変化する場合には、それら複数のセンサのいずれにも異常はないと判定する手段を含む(6) 項に記載のブレーキシステム〔請求項５〕。
このブレーキシステムによれば、ブレーキ操作部材の操作状態で、操作値検出装置の異常判定を実行可能となる。
このブレーキシステムにおいて「手段」は、複数のセンサの複数の出力信号を相互に比較することによって異常判定を行う点で、相対的判定手段ということができ、さらに、各出力信号の時間的変化を勘案して異常判定を行う点で、動的判定手段ということができる。
(8) 前記複数のセンサの数が３個以上の奇数個であり、前記操作値検出装置が、さらに、前記複数のセンサの複数の出力信号に対して多数決理論を適用することにより、それら複数のセンサの中から正常であると予想されるものを選出し、選出されたセンサの出力信号に基づいて前記操作値を最終的に決定する手段を含む(6) または(7) 項に記載のブレーキシステム。
(9) 前記操作値検出装置が、前記操作値に応じて変化する信号を出力するセンサを少なくとも１個含み、当該ブレーキシステムが、さらに、前記ブレーキ操作部材が非操作位置にあるときの前記少なくとも１個のセンサの各々の出力信号と正規信号とのずれが許容範囲にあるか否かを判定し、すべてのセンサに関してずれが許容範囲にあれば、すべてのセンサに異常がないと判定する手段を含む(1) ないし(8) 項のいずれかに記載のブレーキシステム。
このブレーキシステムにおいて「手段」は、センサの出力信号を基準信号である正規信号と比較することによって異常判定を行う点で、絶対的判定手段ということができ、さらに、センサの出力値の瞬間的な値（一定の時間的範囲内における平均値も含まれる。）を勘案して異常判定を行う点で、静的判定手段ということができる。
(10)さらに、前記ブレーキ操作部材が非操作位置にあるときの前記各センサの出力信号と正規信号とのずれが許容範囲にある場合に、各センサのずれを各センサの校正値としてメモリに記憶し、ブレーキ操作部材が操作位置にあるときの各センサの出力信号をその校正値に基づいて校正する校正手段を含む(9) 項に記載のブレーキシステム。
(11)電気ブレーキを有する電気ブレーキ装置であって、さらに、その電気ブレーキ装置に異常があるか否かを判定する異常判定装置をも有するものと、
前記異常判定装置の判定結果に基づいて前記電気ブレーキの作動を許可しまたは禁止する作動許可・禁止装置であって、前記電気ブレーキ装置の電源投入時から最初に異常判定装置により電気ブレーキ装置に異常があるか否かが判定されるまで、電気ブレーキの作動を禁止するものと
を含むことを特徴とするブレーキシステム。
このブレーキシステムによれば、電気ブレーキが異常であるか否かが判明する前に、異常な電気ブレーキによって異常な車両制動が行われることが防止される。
(12) 前記マニュアルブレーキと前記電気ブレーキとが共に、車輪と共に回転する回転体に摩擦材を押し付けて回転体の回転を抑制することにより前記車輪を制動する形式のブレーキである (1) 項ないし (11) 項のいずれかに記載のブレーキシステム。
(13) 前記マニュアルブレーキと前記電気ブレーキとが前記回転体および前記摩擦材を共有する (12) 項に記載のブレーキシステム。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【０００７】
図１には、本発明の第１実施形態であるブレーキシステムの全体構成が示されている。このブレーキシステムは、左右前輪ＦＬ，ＦＲと左右後輪ＲＬ，ＲＲとを備えた４輪車両に設けられている。左右前輪ＦＬ，ＦＲには超音波モータ（以下、単に「モータ」という）２０を駆動源とするとともに流体圧を使用しない電動式ディスクブレーキ２２が設けられている。一方、左右後輪ＲＬ，ＲＲには、常用ブレーキとして、ＤＣモータ（以下、単に「モータ」という）３０を駆動源とするとともに流体圧を使用しない電動式ドラムブレーキ３２が設けられる一方、非常ブレーキとして、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル３４を駆動源とするとともに流体圧を使用しない機械式ドラムブレーキ３６が設けられている。同じ各後輪に電動式ドラムブレーキ３２と機械式ドラムブレーキ３６とが設けられているのである。ただし、摩擦材としてのブレーキライニングと回転体としてのドラムとはそれぞれ、それら電動式ドラムブレーキ３２と機械式ドラムブレーキ３６との間で共通に設けられている。
【０００８】
すなわち、本実施形態においては、前輪については、電動式ディスクブレーキ２２が「電気ブレーキ」の一例を構成し、一方、後輪については、電動式ドラムブレーキ３６が「電気ブレーキ」の一例を構成し、機械式ドラムブレーキ３６が「マニュアルブレーキ」の一例を構成しているのである。なお、本実施形態においては、後輪にのみ「マニュアルブレーキ」が設けられ、よって、「ブレーキ選択装置」も後輪にのみ設けられている。
【０００９】
ここで、左右前輪用の電動式ディスクブレーキ２２の構造を説明する。ただし、それに類似するものが国際公開明細書ＷＯ９６／０３３０１に記載されているため、簡単に説明する。
電動式ディスクブレーキ２２は、(a) 車輪と共に回転するディスク（回転体）と、(b) そのディスクの両側においてディスクを挟むように配置された一対の摩擦パッド（摩擦材）と、(c) ディスクを跨いでそれら一対の摩擦パッドを保持するキャリパとを備えている。キャリパは固定部材に、ディスクに対してそれの軸線方向に摺動可能に取り付けられる。このキャリパには、一方の摩擦パッドに背後から係合するリアクション部と、他方の摩擦パッドに背後から係合する押圧ロッドを、それの軸線方向に移動可能に支持する押圧部とが形成されている。その押圧部にモータ２０が内蔵されている。そのモータ２０と押圧ロッドとの間に、モータ２０の回転運動を押圧ロッドの直線運動に変換する運動変換機構が設けられている。運動変換機構は、ボールねじ機構を主体として構成したり、上記国際公開明細書ＷＯ９６／０３３０１に記載されたローラねじ機構を主体として構成することができる。
【００１０】
次に、左右後輪用の電動式ドラムブレーキ３２の構造を図２を参照しつつ説明する。
この電動式ドラムブレーキ３２は、図示しない車体に取り付けられた非回転部材としての、ほぼ円板状を成すバッキングプレート２００と、内周面に摩擦面２０２を備えて車輪と共に回転するドラム２０４とを備えている。バッキングプレート２００の一直径方向に隔たった２箇所には、それぞれアンカ部材としてのアンカピン２０６と中継リンクとしてのアジャスタ２０８とが設けられている。アンカピン２０６はバッキングプレート２００に位置固定に取り付けられている。一方、アジャスタ２０８はフローティング式とされている。それらアンカピン２０６とアジャスタ２０８との間には、各々円弧状を成す一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂがドラム２０４の内周面に対面するように取り付けられている。一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂは、シューホールドダウン装置２１２ａ，２１２ｂによってバッキングプレート２００にそれの面に沿って移動可能に取り付けられている。
【００１１】
一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂは、一端部同士がアジャスタ２０８により相互に接近は不能、隔離は可能に連結される一方、各他端部がアンカピン２０６と当接させられており、それにより、各端部の回りに回動可能に支持されている。一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの一端部同士は、アジャスタスプリング２１４によりアジャスタ２０８を介して互いに接近する向きに付勢されている。一方、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの各他端部は各シューリターンスプリング２１５ａ，２１５ｂによりアンカピン２０６に向かって付勢されている。各ブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの外周面にブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂが保持され、それら一対のブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂがドラム２０４の内周面に接触させられることにより、それらブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂとドラム２０４との間に摩擦力が発生する。なお、アジャスタ２０８は、一対のブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂとドラム２０４との隙間を、車体組付前および車両停止中には人間の力により、車両走行中には一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの摩耗に応じて自動的に調整する。
【００１２】
各ブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂはリム２２０とウェブ２２２とから構成されており、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの一方のウェブ２２２には、レバー２３０がドラム２０４の回転軸線と交差する方向に回動可能に取り付けられている。ウェブ２２２にレバー支持部材としてのピン２３２が位置固定に取り付けられ、そのピン２３２にレバー２３０の一端部が回動可能に連結されているのである。このレバー２３０と他方のブレーキシュー２１０ｂとの互いに対向する部分の切欠きには、力伝達部材としてのストラット２３６の両端が係合させられている。このストラット２３６はその長さをねじ機構により調節するアジャスト機能を備えており、これにより、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂとドラム２０４との隙間を車体組付前および車体停止中に人間の力により調節可能となっている。
【００１３】
すなわち、この電動式ドラムブレーキ３２は、車体の前進時にも後退時にも、いずれのブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂにもセルフサーボ効果が発生するデュオサーボ型なのである。
【００１４】
レバー２３０の他端部（自由端部）には常用ブレーキ用ケーブル２４０の一端部が連結されている。この常用ブレーキ用ケーブル２４０は、複数本のワイヤをより合わせて構成されており、フレキシブルである。また、この常用ブレーキ用ケーブル２４０は、バッキングプレート２００に取り付けられたシュー拡張アクチュエータ２５０により駆動される。シュー拡張アクチュエータ２５０は、図３に拡大して示すように、モータ３０の回転軸に減速機２５２の入力軸が連結され、その減速機２５２の出力軸に運動変換機構としてのボールねじ機構２５４の入力部材が連結されて構成されており、そのボールねじ機構２５４の出力部材に常用ブレーキ用ケーブル２４０の他端部が連結されている。ボールねじ機構２５４は、モータ３０の回転運動を直線運動に変換する機構である。図において符号２５６および２５８は共にブラケットを示し、また、符号２６０および２６２は共に、各ブラケット２５６，２５８をバッキングプレート２００へ取り付けるための取付けボルトを示している。
【００１５】
ボールねじ機構２５４は、入力部材としてのおねじ２６４に出力部材としてのナット２６６が図示しない複数個のボールを介して螺合されて構成されている。ナット２６６は固定部材としてのハウジング２６７に回転不能かつ軸方向移動可能に嵌合されている。それにより、おねじ２６４の回転運動がナット２６６の直線運動に変換される。ナット２６６の両端部のうちおねじ２６４の側とは反対側の端部に出力シャフト２６８が同軸に取り付けられている。それらおねじ２６４，ナット２６６および出力シャフト２６８の相互の摺動部へのダストの侵入が、ハウジング２６７および伸縮可能なダストブーツ２７０により阻止されている。
【００１６】
出力シャフト２６８と常用ブレーキ用ケーブル２４０の他端部との結合は次のような構成により行われる。すなわち、出力シャフト２６８の両端部のうちボールねじ機構２５４の側とは反対側の端部にケーブル取付け用おねじ２７２が形成される一方、常用ブレーキ用ケーブル２４０の他端部にケーブル取付け用ナット２７４が結合されている。そのケーブル取付け用ナット２７４がケーブル取付け用おねじ２７２に螺合され、そのケーブル取付け用おねじ２７２に回り止め用ナット２７６が螺合されるとともに、その回り止め用ナット２７６がケーブル取付け用ナット２７４に押し付けられることにより、ケーブル取付け用ナット２７４の緩みが防止されている。
【００１７】
以上のように構成されたシュー拡張アクチュエータ２５０は、ブレーキペダル３４の操作時に常用ブレーキ用ケーブル２４０に引張力を付与し、それにより、レバー２３０がそれの他端部がブレーキシュー２１０ｂから離隔される向きに回動させられ、その結果、ストラット２３６により一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂが拡張される。
【００１８】
この電動式ドラムブレーキ３２は、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂをそれに発生するセルフサーボ効果に打ち勝って収縮させるのに効果的なシュー収縮機構を備えている。シュー収縮機構は、本実施形態においては、図３に示すように、レバー２３０とバッキングプレート２００との間に張り渡された常用ブレーキ用リターンスプリング２８０とされている。この常用ブレーキ用リターンスプリング２８０は、常用ブレーキ用ケーブル２４０と同軸に張り渡されるとともに、一端部がレバー２３０の他端部に、他端部がシュー拡張アクチュエータ２５０のうちの固定部分（例えば、ハウジング，ブラケット等）にそれぞれ係合させられている。したがって、ブレーキペダル３４の操作の解除時に、シュー拡張アクチュエータ２５０が初期位置に向かって戻されれば、レバー２３０は常用ブレーキ用リターンスプリング２８０の圧縮力によって初期位置に向かって回動させられる。
【００１９】
以上、電動式ドラムブレーキ３２を説明したが、次に、機械式ドラムブレーキ３６を説明する。
機械式ドラムブレーキ３６においては、電動式ドラムブレーキ３２の複数の構成要素のうち常用ブレーキ用ケーブル２４０とシュー拡張アクチュエータ２５０と常用ブレーキ用リターンスプリング２８０とを除く構成要素が電動式ドラムブレーキ３２と共用される。そして、機械式ドラムブレーキ３６においては、それら常用ブレーキ用ケーブル２４０とシュー拡張アクチュエータ２５０と常用ブレーキ用リターンスプリング２８０とに代えて、非常ブレーキ用ケーブル２８２とそれと同軸の非常ブレーキ用リターンスプリング２８４とが使用される。レバー２３０の他端部に常用ブレーキ用ケーブル２４０の一端部と非常ブレーキ用ケーブル２８２の一端部とが連結されるのであり、その結果、機械式ドラムブレーキ３６の作動時にも、レバー２３０の回動により一対のブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂがドラム２０４に押圧されることにより、車輪の回転が抑制される。非常ブレーキ用ケーブル２８２も、複数本のワイヤをより合わせて構成されており、フレキシブルである。また、非常ブレーキ用ケーブル２８２は、図１に示すように、車体に取り回して取り付けられたアウタケーシング２８６により案内されている。
【００２０】
非常ブレーキ用ケーブル２８２は、左後輪の機械式ドラムブレーキ３６と右後輪の機械式ドラムブレーキ３６とにそれぞれ設けられており、それら２本の非常ブレーキ用ケーブル２８２の他端部は、図１に示すように、マニュアルブレーキ制御装置３００を介してブレーキペダル３４に機械的に連携させられている。
【００２１】
電動式ドラムブレーキ３２の正常時には、ブレーキペダル３４が操作されれば、図３に示すように、シュー拡張アクチュエータ２５０により常用ブレーキ用ケーブル２４０に引張力が付与され、それにより、レバー２３０が一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂが拡張する向き（以下、単に「シュー拡張方向」という）に回動させられる。このとき、非常ブレーキ用ケーブル２８２は、前述のように可撓性を有するため、撓ませられる。したがって、本実施形態においては、電動式ドラムブレーキ３２によるブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの作動がマニュアルブレーキ制御装置３００により阻害されることが防止される。
【００２２】
また、電動式ドラムブレーキ３２の故障時には、ブレーキペダル３４が操作されれば、ブレーキペダル３４により非常ブレーキ用ケーブル２８２に引張力が付与され、それにより、レバー２３０がシュー拡張方向に回動させられる。このとき、常用ブレーキ用ケーブル２４０は、前述のように、非常ブレーキ用ケーブル２８２と同様に可撓性を有するため、撓ませられる。したがって、本実施形態においては、機械式ドラムブレーキ３６によるブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの作動が電動式ドラムブレーキ３２により阻害されることも防止される。
【００２３】
以上要するに、本実施形態においては、同じレバー２３０に連結されて互いに異なる時期に作用させられる２個のケーブル２４０，２８２が共に変形可能であるため、一方のケーブルの作用が他方のケーブルによって阻害されることがない。ただし、ケーブル２４０，２８２の果たすべき機能を剛体のロッドを主体とする構成により果たすことは可能である。
【００２４】
図４には、マニュアルブレーキ制御装置３００が拡大して示されるとともにブレーキペダル装置３０２も併せて示されている。ブレーキペダル装置３０２は、車体に位置固定に取り付けられたペダルブラケット３０４を備えている。このペダルブラケット３０４は、ブレーキペダル３４をそれの基端部（回動支持点）において、車両左右方向に延びる一軸線回りに回動可能に支持している。ブレーキペダル３４の非操作位置がストッパ３０６により規定される一方、ブレーキペダル３４がリターンスプリング３０８によりストッパ３０６に向かって付勢されている。ブレーキペダル３４はクレビス３１０（回動連結機構の一例）を介して、車両前後方向に移動可能なプッシュロッド３１２の後端部（図において右側の端部）に相対回動可能に係合させられており、それにより、ブレーキペダル３４の回動がプッシュロッド３１２の移動に変換される。
【００２５】
マニュアルブレーキ制御装置３００は、共に筒状を成す第１ハウジング７０２と第２ハウジング７０４とを備えている。第１ハウジング７０２は底部７０６を有するとともに、その底部７０６の外面にフランジ７０８が形成されている。第１ハウジング７０２は、そのフランジ７０８において図示しないダッシュパネルに取り付けられる。第２ハウジング７０４はその第１ハウジング７０２にそれの開口部７１０において、第１ハウジング７０２と同軸に、複数本のボルト７１１により固定されている。
【００２６】
第１ハウジング７０２には、それと同軸に段付状のシリンダボア７１２が形成され、そのシリンダボア７１２に段付状の第１ピストン７１４が軸方向に摺動可能に嵌合されている。第１ピストン７１４は、それの小径部７１６においてプッシュロッド３１２の先端部に直接に係合させられる一方、それの大径部７１８においてスプリング７２０を介して第２ハウジング７０４の外面７２２に係合させられている。スプリング７２０は第１ピストン７１４を常時、プッシュロッド３１２に接近する向きに付勢しており、第１ピストン７１４の肩面７２４が第１ハウジング７０２の肩面７２６に当接することにより、その接近限度が規定されている。第１ピストン７１４の大径部７１８の外周面には、それの軸線方向に延びる溝７２８が形成されている。第１ハウジング７０２の壁部にはボルト７３０が貫通させられて固定され、そのボルト７３０の先端部がシリンダボア７１２内の空間に臨まされている。ボルト７３０の先端部は、溝７２８に緩く嵌入させられており、それにより、第１ピストン７１４の軸方向移動は許容されるが、軸線回りの回転は阻止される。それらボルト７３０と溝７２８との位置関係が図５に正面図で示されている。それらボルト７３０と溝７２８とにより、第１ピストン７１４の回転防止機構が構成されているのである。
【００２７】
図４に示すように、第１ピストン７１４の中央にはシリンダボア７３４が同軸に形成されており、そのシリンダボア７３４に、第１ピストン７１４より小径かつ段付状の第２ピストン７３６が軸方向に摺動可能に嵌合されている。第２ピストン７３６は第１ハウジング７０２内から第２ハウジング７０４の壁部７３８を貫通して第２ハウジング７０４内に延びている。第２ピストン７３６の小径部７４０は第１ハウジング７０２内、大径部７４２は第２ハウジング７０４内にそれぞれ位置させられている。第２ピストン７３６と第２ハウジング７０４との少なくとも一方には、第２ピストン７３６の軸方向移動は許容するが、軸線回りの回転は阻止する機構（図示しない。例えば、スプライン嵌合部）が設けられている。
【００２８】
第２ピストン７３６の大径部７４２の先端部は、第２ハウジング７０４の内面７４４にスプリング７４６を介して係合させられている。スプリング７４６は第２ピストン７３６を常時、第１ピストン７１４に接近する向きに付勢しているが、第２ピストン７３６の肩面７４８が第２ハウジング７０４の内面７５０に当接することにより、その接近限度が規定されている。
【００２９】
第２ハウジング７０４内には、筒状の回転部材７５４が第２ピストン７３６と同軸に設けられている。回転部材７５４はそれの軸方向に隔たった一対のベアリング７５６，７５８によって回転可能に支持されている。回転部材７５４の内周面は第２ピストン７３６の大径部７４２の外周面と隙間を隔てて対向させられており、その隙間内にボールねじ機構７６０が配設されている。ボールねじ機構７６０は、よく知られているように、大径部７４２の軸方向運動を回転部材７５４の回転運動に変換する機構である。具体的には、ボールねじ機構７６０は、シャフトとしての大径部７４２が複数個のボール７６２を介してナット７６４に螺合された構造を有している。ナット７６４は回転部材７５４に一体的に回転可能に固定されている。
【００３０】
したがって、第１ピストン７１４から第２ピストン７３６に前進力が付与され、それにより、第２ピストン７３６が図示の原位置から前進（スプリング７４６が圧縮する向きに移動）すれば、回転部材７５４が回転させられる。これに対して、第１ピストン７１４から第２ピストン７３６に前進力が付与されなくなると、第２ピストン７３６はスプリング７４６の弾性力によって後退させられる。この際、回転部材７５４が逆回転させられる。
【００３１】
第２ハウジング７０４の壁部７６８には回転部材７５４の外周面に対向する位置において、アウタケーシング２８６の先端部が貫通させられて固定され、その先端部から非常ブレーキ用ケーブル２８２が延び出させられている。非常ブレーキ用ケーブル２８２の先端部（図示しない）は回転部材７５４に固定されており、回転部材７５４が正方向に回転させられれば、非常ブレーキ用ケーブル２８２が回転部材７５４（ドラム）に巻き付けられ、それにより、非常ブレーキ用ケーブル２８２に引張力が付与される。図６には、それら非常ブレーキ用ケーブル２８２と回転部材７５４との位置関係が正面図で示されている。非常ブレーキ用ケーブル２８２に付与された引張力により機械式ドラムブレーキ３６が作動させられる。これに対して、回転部材７５４が逆方向に回転させられれば、非常ブレーキ用ケーブル２８２の引張力が弱められ、その結果、機械式ドラムブレーキ３６の作動力が減少させられる。
【００３２】
図４に示すように、第１ピストン７１４は常に、プッシュロッド３１２と共に前進するが、第２ピストン７３６は、第１ピストン７１４と一緒に前進する状態と第１ピストン７１４が前進しても前進しない状態とに切り換えられる。その切換えを行うためにストッパピン７７０が設けられている。第１ピストン７１４の壁部の一部には、第１ピストン７１４の直径方向に貫通する穴７７２が形成されており、その穴７７２にストッパピン７７０がそれの軸方向に摺動可能に嵌合されているのである。ストッパピン７７０は常時、第１ピストン７１４と一体的に移動する。
【００３３】
ストッパピン７７０は、第１ピストン７１４の一直径方向において、それの先端部がシリンダボア７３４の内周面から突出する位置と、突出しない位置とに移動させられる。その移動は駆動装置７７６により行われる。駆動装置７７６は、第１ピストン７１４に固定の駆動装置ハウジング７７８と、その駆動装置ハウジング７７８に軸方向摺動可能に嵌合されたプランジャ７８０とを備えている。駆動装置ハウジング７７８と第１ピストン７１４との位置関係が図５に正面図で示されている。プランジャ７８０はストッパピン７７０を同軸に保持している。駆動装置７７６は、さらに、ソレノイド７８２，コア７８４およびスプリング７８６を備えている。スプリング７８６は、プランジャ７８０を常時、ストッパピン７７０がシリンダボア７３４内の空間に突出する位置に向かって付勢する。ソレノイド７８２が励磁されて磁気力が発生させられれば、プランジャ７８０がスプリング７８６の弾性力に抗してコア７８４に吸引されることにより、ストッパピン７７０が図示の突出位置から後退させられて（図において上方に移動させられて）シリンダボア７３４の内周面から退避させられる。
【００３４】
図４に示すように、第１ハウジング７０２には、駆動装置７７６を覆うカバー７８８が固定されている。図７には、それら第１ハウジング７０２，駆動装置７７６およびカバー７８８の位置関係が斜視図で示されている。図４に示すように、カバー７８８には、第１ピストン７１４の移動に伴う駆動装置７７６の移動を許容するための空間が形成されている。カバー７８８には、外部との接続のためのコネクタ７９０が設けられ、そのコネクタ７９０とソレノイド７８２のターミナル７９１とを互いに接続するワイヤ７９２が十分な可撓性と十分な長さとを付与されていて、駆動装置７７６の移動によってワイヤ７９２が断線することがないようにされている。
【００３５】
駆動装置７７６は、ソレノイド７８２がＯＦＦである通常状態で、ストッパピン７７０をシリンダボア７３４内に突出させる。そのため、通常状態では、第１ピストン７１４が前進しようとすれば、その前進力がストッパピン７７０を介して第２ピストン７３６に伝達され、その結果、第１ピストン７１４が第２ピストン７３６と一緒に前進させられる。第２ピストン７３６が前進させられれば、それの運動がボールねじ機構７６０によって回転運動に変換され、結局、回転部材７５４の回転によって非常ブレーキ用ケーブル２８２が巻き取られる。これに対して、ソレノイド７８２のＯＮ状態では、ストッパピン７７０がシリンダボア７３４内の空間から退避させられるため、第１ピストン７１４は単独で前進可能となる。このとき、第１ピストン７１４には、スプリング７２０の弾性力が付与され、その結果、ブレーキペダル３４に反力が付与される。ブレーキペダル３４に反力がそれの操作ストロークに応じて付与されるようになっているのである。
【００３６】
以上、このブレーキシステムのハードウェア構成を説明したが、次にソフトウェア構成を説明する。
【００３７】
図１に示すように、ブレーキシステムは電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と略称する。）８００を備えている。ＥＣＵ８００は、ＣＰＵ９００，ＲＯＭ９０２およびＲＡＭ９０４を含むコンピュータ９０６を主体として構成されている。このＥＣＵ８００の入力側にはいくつかのセンサおよびスイッチが接続されている。そのいくつかのセンサおよびスイッチには、ブレーキスイッチ９１０，操作ストローク検出装置９１２，４輪分のモータ回転位置センサ９１４および４輪分のモータ電流センサ９１６がある。
【００３８】
ブレーキスイッチ９１０は、ブレーキペダルが操作されたか否かを検出するスイッチであり、そのブレーキ操作が検出されない状態ではＯＦＦの信号、検出された状態ではＯＮの信号を出力する。
【００３９】
操作ストローク検出装置９１２は、図８に正面図で示すように、３個のセンサから構成されており、具体的には、第１センサ９１２ａと第２センサ９１２ｂと第３センサ９１２ｃとがブレーキペダル３４の回動軸線と同軸に並んで配置された構成とされている。各センサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃは、ブレーキペダル３４の回動角を操作ストロークとして検出し、それに応じた信号（アナログ信号）を出力する。
【００４０】
各モータ回転位置センサ９１４は、各輪のモータ２０，３０の回転位置を検出し、その回転位置を規定する信号を出力する。各モータ電流センサ９１６は、各輪のモータ２０，３０のコイルに実際に供給された電流を検出し、その実供給電流値を規定する信号を出力する。
【００４１】
ＥＣＵ８００の入力側には、さらに、イグニションスイッチ９１８も接続される。イグニションスイッチ９１８は、よく知られているように、車両の動力源を始動させる車両電源スイッチ（スタータスイッチ）の一例であり、車両電源を投入するとともに動力源としてのエンジンを始動させることが必要である場合に運転者によりＯＦＦからＯＮに操作される。
【００４２】
一方、ＥＣＵ８００の出力側には、第１および第２ドライバ９２０，９２２が接続されている。第１ドライバ９２０は、電源としての第１バッテリ９２４と左右前輪の電動式ディスクブレーキ２２のモータ２０との間に設けられている。一方、第２ドライバ９２２は、電源としての第２バッテリ９２６と左右後輪の電動式ドラムブレーキ３２のモータ３０との間に設けられている。ブレーキペダル３４の操作時には、ＥＣＵ８００から各ドライバ９２０，９２２に指令が供給され、その指令に応じて各ドライバ９２０，９２２が電流を各バッテリ９２４，９２６から各モータ２０，３０に供給する。
【００４３】
本実施形態においては、電源として主バッテリ９２８も設けられている。この主バッテリ９２８は、第１および第２バッテリ９２４，９２６から独立している。そして、この主バッテリ９２８により、車両の電気部品のうちモータ２０，３０を除くものが作動させられる。したがって、ＥＣＵ８００は、第１および第２バッテリ９２４，９２６によってではなく、主バッテリ９２８により作動させられることになる。
【００４４】
ＥＣＵ８００の入力側には、さらに、電源電圧センサ９３０も接続されている。電源電圧センサ９３０は、第１および第２バッテリ９２０，９２２のそれぞれの電圧を検出し、その高さに応じた信号を出力する。
【００４５】
コンピュータ９０６のＲＯＭ９０２には、センサ静的異常判定ルーチン，センサ動的異常判定ルーチン，操作ストローク検出ルーチン，前輪ブレーキ制御ルーチンおよび後輪ブレーキ制御ルーチンを始めとする各種ルーチンが記憶されている。以下、それらルーチンを順に説明する。
【００４６】
まず、センサ静的異常判定ルーチンを説明する。
概略的に説明すれば、本ルーチンにおいては、ブレーキスイッチ９１０の信号がＯＦＦからＯＮに変化したときにおける操作ストローク検出装置９１２の３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの出力信号に基づく各検出値ＳS と各基準値Ｓe とのずれが許容値Δ１以下であるか否かが判定され、３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃのすべてに関してそのずれが許容値Δ１以下であれば、操作ストローク検出装置９１２が正常であると判定され、そうでなければ、異常であると判定される。各センサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃに対して静的異常判定が行われるのである。
【００４７】
なお、本実施形態においては、ブレーキスイッチ９１０の信号がＯＦＦからＯＮに変化する時期を基準にすることにより、ブレーキペダル３４が非操作位置から、ブレーキスイッチ９１０の信号がＯＦＦからＯＮに変化する位置まで回動する角度のばらつきにもかかわらず、安定した精度でセンサ異常判定が行われるようになっており、また、後述のように、操作ストロークの検出も同様にして行われるようになっている。ただし、ブレーキスイッチ９１０の信号がＯＦＦである時期を基準にすることにより、センサ異常判定を行ったり、操作ストロークの検出を行うことも可能である。
【００４８】
また、本実施形態においては、各基準値Ｓe が、ブレーキスイッチ９１０の信号が前回、ＯＦＦからＯＮに変化したときにおける各センサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの出力信号に応じて変化する可変値とされている。したがって、本実施形態においては、各基準値Ｓe は、操作ストローク検出ルーチンにおいて、操作ストローク検出装置９１２を校正するためにも使用される。ただし、各基準値Ｓe は、各センサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの設計値としての固定値とすることも可能である。
【００４９】
さらに、このセンサ静的異常判定ルーチンにおいては、操作ストローク検出装置９１２が正常であると判定された場合には、ブレーキシステムにおける他の電気的要素（以下、単に「ブレーキシステムの電気系統」という。）に異常があるか否かが判定される。センサ静的異常判定ルーチンにおいて操作ストローク検出装置９１２が正常であると判定された場合には、引き続いて、システム異常判定が行われるのである。なお、センサ動的異常判定ルーチンにおいても、センサ静的異常判定ルーチンにおけるに準じて、操作ストローク検出装置９１２が正常であると判定された場合には、引き続いて、システム異常判定が行われる。
【００５０】
本ルーチンは図９にフローチャートで表されている。本ルーチンは、イグニションスイッチ９１８がＯＦＦからＯＮに操作されて車両電源が投入されることに応じて実行を開始され、車両電源が投入されている間、繰返し実行される。各回の実行時には、まず、ステップＳ３１（以下、単に「Ｓ３１」で表す。他のステップについても同じとする。）において、ブレーキスイッチ９１０の信号がＯＦＦからＯＮに変化したときであるか否かが判定される。今回は、ＯＦＦ中またはＯＮ中であると仮定すれば、判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５１】
これに対して、今回は、ブレーキスイッチ９１０の信号がＯＦＦからＯＮに変化したときであると仮定すれば、Ｓ３１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３２において、センサ異常判定済フラグＦが１とされる。センサ異常判定済フラグＦは、ＲＡＭ９０４に設けられていて、０で、本ルーチンによるセンサ静的異常判定が終了してはいないことを示し、１で、終了したことを示す。センサ異常判定済フラグＦは、車両電源の投入に伴って０とされる。その後、Ｓ３３において、各センサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃから各検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3が入力される。続いて、Ｓ３４において、基準値Ｓe1，Ｓe2，Ｓe3の最新値がＲＡＭ９０４から読み出される。なお、基準値Ｓe1，Ｓe2，Ｓe3は、車両電源の投入に伴って０とされる。その後、Ｓ３５において、互いに対応する各検出値ＳS と各基準値Ｓe とのずれが許容値Δ１以下であるか否かが判定され、３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃのすべてについてそのずれが許容値Δ１以下であれば、操作ストローク検出装置９１２が正常であると判定され、そうでなければ、異常であると判定される。今回は、操作ストローク検出装置９１２が異常であると仮定すれば、Ｓ４４において、電気ブレーキ許可フラグＦを０にする信号が出力され、以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５２】
これに対して、今回は、操作ストローク検出装置９１２が正常であると仮定すれば、Ｓ３５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３６において、各基準値Ｓe1，Ｓe2，Ｓe3が、各検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3の今回値に更新され、続いて、Ｓ３７において、更新された基準値Ｓe1，Ｓe2，Ｓe3がＲＡＭ９０４にストアされる。その後、Ｓ３８において、システム異常判定済フラグＦが１であるか否かが判定される。システム異常判定済フラグＦは、本ルーチンまたはセンサ動的異常判定ルーチンによるシステム異常判定が、イグニションスイッチ９１８がＯＦＦからＯＮに操作された後に１回のみ行われるようにするためにＲＡＭ９０４に設けられていて、０で、本ルーチンまたはセンサ動的異常判定ルーチンによるシステム異常判定が終了してはいないことを示し、１で、終了したことを示す。このシステム異常判定済フラグＦも、車両電源の投入に伴って０とされる。今回は、システム異常判定済フラグＦが０であると仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ３９において、システム異常判定が行われる。
【００５３】
このシステム異常判定においては、モータ回転位置センサ９１４，モータ電流センサ９１６等、電気ブレーキの制御に必要な各種センサの出力信号に異常なノイズが存在するか否かが判定される。例えば、各種センサにつき、出力信号に非常に急峻な変化が設定期間内に複数回発生したか否かが判定され、発生したならば、ブレーキシステムの電気系統に異常があると判定される。さらに、このシステム異常判定においては、第１および第２バッテリ９２４，９２６の電圧が有効であるか否かが判定される。例えば、各バッテリ９２４，９２６の電圧が設定範囲内にあるか否かが判定され、なければ、ブレーキシステムの電気系統に異常があると判定される。
【００５４】
今回は、ブレーキシステムの電気系統が正常であると仮定すれば、Ｓ４０において、システム異常フラグＦが０とされる。システム異常フラグＦもＲＡＭ９０４に設けられていて、０で、ブレーキシステムの電気系統が正常であることを示し、１で、異常であることを示す。このシステム異常フラグＦも、車両電源の投入に伴って０とされる。その後、Ｓ４１において、電気ブレーキ許可フラグＦが１とされる。電気ブレーキ許可フラグＦもＲＡＭ９０４に設けられていて、０で、電気ブレーキの作動を許可すべきでないことを示し、１で、許可すべきことを示す。この電気ブレーキ許可フラグＦも、車両電源の投入に応じて０とされる。続いて、Ｓ４２において、システム異常判定済フラグＦが１とされる。システム異常判定が終了したからである。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、今回は、ブレーキシステムの電気系統が異常であると仮定すれば、Ｓ４３において、システム異常フラグＦが１とされる。今回は、その後、Ｓ４１がスキップされてＳ４２に移行する。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５５】
以上、システム異常判定済フラグＦが０である状態でＳ３８以下のステップが開始された場合を説明したが、１である場合には、Ｓ３８の判定がＹＥＳとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５６】
次に、センサ動的異常判定ルーチンを説明する。
概略的に説明すれば、本ルーチンにおいては、ブレーキペダル３４が操作位置にある状態で、３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3を相互に比較することにより、操作ストローク検出装置９１２が異常であるか否かが判定される。具体的には、３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて、同じ方向に時間的に変化しているか否かが判定される。いずれかの検出値が時間と共に増加または減少しているのなら、他のすべての検出値も同じように増加または減少しているか否かが判定されるのである。３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて、同じ方向に時間的に変化している場合には、操作ストローク検出装置９１２が正常であると判定され、そうでない場合には、異常であると判定される。
【００５７】
図１０には、本ルーチンがフローチャートで表されている。本ルーチンも、イグニションスイッチ９１８がＯＦＦからＯＮに操作されることに応じて実行を開始される。本ルーチンの実行時には、まず、Ｓ５１において、前記センサ異常判定済フラグＦが１であるか否かが判定される。センサ動的異常判定は、センサ静的異常判定の終了後には行われないようになっており、本ステップにおいては、センサ静的異常判定が既に行われたか否かが判定されるのである。今回は、センサ静的異常判定が既に行われたと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、直ちに本ルーチンの実行が終了し、以後、イグニションスイッチ９１８が再度ＯＦＦからＯＮに操作されるまで、本ルーチンの実行が中止される。
【００５８】
これに対して、今回は、センサ静的異常判定が未だ行われていないと仮定すれば、Ｓ５１の判定がＮＯとなり、Ｓ５２において、３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて変化中であるか否かが判定される。各検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3が変化中であるか否かは、各検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3の今回値と前回値（ＲＡＭ９０４に記憶されている）との差が実質的に０でないか否かを判定することにより判定される。今回は、３個の検出値がすべて変化中ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上で本ルーチンの今回の実行が終了し、一定時間の経過後、本ルーチンの次回の実行が開始される。
【００５９】
これに対して、今回は、３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて変化中であると仮定すれば、Ｓ５２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５３において、３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて同じ方向に変化しているか否かが判定される。各検出値の変化方向は、各検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3の今回値と前回値との差の符号により判定される。今回は、３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて同じ方向に変化しているわけではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上で本ルーチンの実行し、以後、イグニションスイッチ９１８が再度ＯＦＦからＯＮに操作されるまで、本ルーチンの実行が中止される。
【００６０】
これに対して、今回は、３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて同じ方向に変化していると仮定すれば、Ｓ５３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５４において、図９のＳ３９におけると同様にしてシステム異常判定が行われる。Ｓ５４は、センサ異常判定済フラグＦが０の場合、すなわち、センサ静的異常判定ルーチンによるセンサ静的異常判定もシステム異常判定も行われていない状態で実行される。そのため、このＳ５４に先立ち、システム異常判定済フラグＦの状態は判定されない。今回は、システム異常判定においてブレーキシステムの電気系統が正常であると判定されたと仮定すれば、Ｓ５５において、システム異常フラグＦが０とされ、続いて、Ｓ５６において、電気ブレーキ許可フラグＦが１とされ、その後、Ｓ５７において、システム異常判定済フラグＦも１とされる。以上で本ルーチンの実行が終了し、以後、イグニションスイッチ９１８が再度ＯＦＦからＯＮに操作されるまで、本ルーチンの実行が中止される。これに対して、今回は、システム異常判定においてブレーキシステムの電気系統が異常であると判定されたと仮定すれば、Ｓ５８において、システム異常フラグＦが１とされ、その後、Ｓ５６がスキップされてＳ５７に移行する。以上で本ルーチンの実行が終了し、以後、イグニションスイッチ９１８が再度ＯＦＦからＯＮに操作されるまで、本ルーチンの実行が中止される。
【００６１】
次に、操作ストローク検出ルーチンを説明する。
３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃが同時に故障することはごく稀であり、また、それらのうちの２個が同時に故障することも稀であると考えられる。したがって、それら３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃのうち少なくとも２個は同時に正常であると考えることができ、このように考えることができれば、それら３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃから任意に２個を抽出して検出値の差をとれば、差の絶対値が実質的に０である場合には、その差に対応する２個のセンサは共に正常であり、一方、差の絶対値が実質的に０でない場合には、その差に対応する２個のセンサの一方は故障し、他方は正常であると推定できる。そこで、本実施形態においては、それら３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃから任意に２個を抽出して検出値の差をとることが、差の絶対値が実質的に０であることが生じるまで続けられ、そして、差の絶対値が実質的に０となったならば、その差を生じさせた２個のセンサのいずれかの検出値に基づいて操作ストロークが演算される。よって、本実施形態によれば、操作ストローク検出装置９１２の故障に起因して操作ストロークが検出不能となる事態を回避できる。なお、そのような操作検出技術は、３個の検出値に対して多数決理論を適用することにより、検出値が実質的に等しい２個のセンサは共に正常であるが、残りのセンサは異常であるとの判断に基づいて行われるものであると考えることもできる。
【００６２】
本ルーチンは図１１にフローチャートで表されている。本ルーチンも、イグニションスイッチ９１８がＯＦＦからＯＮに操作された後、繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ１１１において、各センサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの検出値（生値）ＳS1，ＳS2，ＳS3が入力される。その後、Ｓ１１２において、まず、検出値ＳS1とＳS2との差の絶対値が０に近い判定値Δ２以下であるか否かが判定され、その判定がＹＥＳであれば、検出値ＳS1が選択される。その判定がＮＯであれば、検出値ＳS2とＳS3との差の絶対値が判定値Δ２以下であるか否かが判定され、その判定がＹＥＳであれば、検出値ＳS2が選択される。その判定がＮＯであれば、検出値ＳS3とＳS1との差の絶対値が判定値Δ２以下であるか否かが判定され、その判定がＹＥＳであれば、検出値ＳS3が選択される。
【００６３】
その後、Ｓ１１３において、ＲＡＭ９０４にストアされている基準値Ｓe1〜Ｓe3のうち、選択された検出値ＳS*に対応するものがＲＡＭ９０４から読み出され、続いて、Ｓ１１４において、操作ストロークＳF の今回値が、検出値ＳS1〜ＳS3から選択された選択検出値ＳS*から、基準値Ｓe1〜Ｓe3のうち、選択された検出値ＳS*に対応する対応基準値Ｓe*が引き算されることにより、演算される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６４】
次に、前輪ブレーキ制御ルーチンを説明する。
本ルーチンは、右前輪ＦＲと左前輪ＦＬとに関して順にかつ繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ１３１において、電気ブレーキ許可フラグＦが１であるか否かが判定される。今回は、１であると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１３２に移行する。このＳ１３２においては、モータ回転位置センサ９１４およびモータ電流センサ９１６から各種信号が入力され、さらに、最新の操作ストロークＳF がＲＡＭ９０４から読み出される。次に、Ｓ１３３において、読み出された操作ストロークＳF に基づき、操作ストロークと車輪制動力との関係（ＲＯＭ９０２に記憶されている。）に従い、今回の目標車輪制動力が決定され、さらに、その決定された目標車輪制動力と、検出されたモータ回転位置およびモータ電流とに基づき、モータ２０に出力すべき指令が演算される。その後、Ｓ１３４において、演算されたモータ指令がモータ２０に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６５】
これに対して、今回は、電気ブレーキ許可フラグＦが０であると仮定すれば、Ｓ１３１の判定がＮＯとなり、Ｓ１３５において、モータ指令が０とされ、その後、Ｓ１３４において、そのモータ指令がモータ２０に対して出力される。それにより、今回は、電動式ディスクブレーキ２２が非作用状態とされる。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６６】
次に、後輪ブレーキ制御ルーチンを説明する。
本ルーチンは、右後輪ＲＲと左後輪ＲＬとに関して順にかつ繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ１５１において、電気ブレーキ許可フラグＦが１であるか否かが判定される。今回は、０であると仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ１５６において、ソレノイド７８２をＯＦＦにするための信号が出力され、それにより、マニュアルブレーキである機械式ドラムブレーキ３６が作動可能な状態が選択される。その後、Ｓ１５７において、モータ指令が０とされ、続いて、Ｓ２５において、そのモータ指令がモータ３０に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６７】
これに対して、今回は、電気ブレーキ許可フラグＦが１であると仮定すると、Ｓ１５１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１５２において、ソレノイド７８２をＯＮにするための信号が出力され、それにより、電気ブレーキである電動式ドラムブレーキ３２が作動可能な状態が選択される。その後、Ｓ１５３において、前輪ブレーキ制御ルーチンにおけるＳ１３２と同様にして、モータ回転位置およびモータ電流の検出ならびに操作ストロークＳF の読込みが行われ、続いて、Ｓ１５４において、それら検出および読込みの結果に基づき、Ｓ１３３と同様にして、モータ指令が演算される。その後、Ｓ１５５において、演算されたモータ指令がモータ３０に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６８】
ここで、左右後輪に関して、操作ストローク検出装置９１２を含むブレーキシステムの電気系統が正常であるか異常であるかに応じて、電気ブレーキである電動式ドラムブレーキ３２とマニュアルブレーキである機械式ドラムブレーキ３６とのいずれかが選択される様子を図１４ないし図１８のタイムチャートに基づいて具体的に説明する。
【００６９】
まず、図１４に示すように、イグニションスイッチ９１８（図において「ＩＧ．ＳＷ」で表す。）をＯＦＦからＯＮに操作したときに、ブレーキペダル３４が踏み込まれておらず、よって、ブレーキスイッチ９１０（図において「ブレーキＳＷ」で表す。）の出力信号がＯＦＦである場合には、その出力信号がＯＦＦからＯＮに変化したことに応じて、センサ静的異常判定ルーチンによるセンサ静的異常判定が開始される。この判定により、ブレーキシステムの電気系統が正常であると判定されれば、最初のブレーキ操作の開始時から電気ブレーキが選択され、これに対して、異常であると判定されれば、最初のブレーキ操作の開始時からマニュアルブレーキが選択される。
【００７０】
これに対して、図１５に示すように、イグニションスイッチ９１８をＯＦＦからＯＮに操作したときに、既にブレーキペダル３４が踏み込まれている場合には、ブレーキスイッチ９１０の出力信号が最初のブレーキ操作の開始時からＯＮであるため、直ぐにはセンサ静的異常判定ルーチンによるセンサ静的異常判定が開始されない。このとき、その回のブレーキ操作において３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃのすべてに関して検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3（出力信号に対応する。）が同じ方向に変化する時期を待って、センサ動的異常判定ルーチンによるセンサ動的異常判定が開始される。その開始前にあっては、電気ブレーキが正常であるか否かをかかわらず、マニュアルブレーキが選択されて作動させられる。そのセンサ動的異常判定ルーチンにより、ブレーキシステムの電気系統が正常であると判定されれば、そのときから電気ブレーキが選択されて作動させられ、一方、異常であると判定されれば、引き続いてマニュアルブレーキが選択されて作動させられる。
【００７１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、操作ストローク検出装置９１２とＥＣＵ８００のうち図１１の操作ストローク検出ルーチンを実行する部分とが互いに共同して「操作値検出装置」の一例を構成し、ＥＣＵ８００のうち図１３の後輪ブレーキ制御ルーチンを構成する部分が「電気ブレーキ制御装置」の一例を構成し、操作ストローク検出装置９１２とブレーキスイッチ９１０とモータ回転位置センサ９１４とモータ電流センサ９１６とＥＣＵ８００と第１および第２ドライバ９２０，９２２と第１および第２バッテリ９２４，９２６と主バッテリ９２８とが互いに共同して「電気ブレーキ装置」の一例を構成し、ブレーキスイッチ９１０とＥＣＵ８００のうち図９のセンサ静的異常判定ルーチンおよび図１０のセンサ動的異常判定ルーチンを実行する部分とが互いに共同して「電気ブレーキ装置異常判定装置」の一例を構成し、ＥＣＵ８００のうちＳ９のＳ４１およびＳ１０のＳ５６を実行する部分とマニュアルブレーキ制御装置３００とが互いに共同して「ブレーキ選択装置」の一例を構成しているのである。また、ＥＣＵ８００のうち図９のＳ３１ないしＳ３７および図１０のＳ５１ないしＳ５３を実行する部分が「検出装置異常判定装置」の一例を構成しているのである。また、ＥＣＵ８００のうち図１０のＳ５２およびＳ５３を実行する部分が「判定手段」の一例および「手段」の一例を構成しているのである。
【００７２】
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのは、後輪ブレーキ制御ルーチンのみについてであるため、そのルーチンについてのみ詳細に説明し、他の要素について同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００７３】
３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃのすべてに関して検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3が同じ方向に変化する時期を待って、センサ動的異常判定ルーチンによるセンサ動的異常判定が開始された場合に、その回のブレーキ操作が、操作ストロークが増加する期間を経ることなく、終了してしまう場合がある。この場合、第１実施形態においては、図１７に示すように、その回のブレーキ操作において、センサ動的異常判定ルーチンによりブレーキシステムの電気系統が正常であると判定されれば、車両制動力を減少させればよい期間といえども、マニュアルブレーキから電気ブレーキに切り換えられる。しかし、そのような期間であれば、たとえ電気ブレーキが正常であることが判明したからといって、マニュアルブレーキから電気ブレーキに切り換えることはそれほど重要なことではない。そこで、本実施形態においては、図１８に示すように、そのような場合には、電気ブレーキが正常であることが判明した後にも、その回のブレーキ操作が終了するまでは、マニュアルブレーキを選択し続け、次回のブレーキ操作においてその当初から電気ブレーキを選択して作動させるようになっている。
【００７４】
そのため、本実施形態においては、後輪ブレーキ制御ルーチンが、第１実施形態におけるルーチンに変更が加えられている。以下、本ルーチンを図１６に示すフローチャートに基づいて詳細に説明するが、第１実施形態におけるルーチンと共通するステップについては簡単に説明する。
【００７５】
本ルーチンも、右後輪ＲＲと左後輪ＲＬとに関して順にかつ繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ２０１において、電気ブレーキ許可フラグＦが１であるか否かが判定される。今回は、０であると仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ２０７において、ソレノイド７８２をＯＦＦにするための信号が出力され、それにより、マニュアルブレーキである機械式ドラムブレーキ３６が作動可能な状態が選択される。その後、Ｓ２０８において、モータ指令が０とされ、続いて、Ｓ２０６において、そのモータ指令がモータ３０に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７６】
これに対して、今回は、電気ブレーキ許可フラグＦが１であると仮定すると、Ｓ２０１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０２において、前記Ｓ１５３におけると同様にして、モータ回転位置およびモータ電流の検出ならびに操作ストロークＳF の読込みが行われ、その後、Ｓ２０３において、センサ動的異常判定が、操作ストロークの減少期間に行われ、かつ、現在もその減少期間に属するか否かが判定される。今回は、センサ動的異常判定が、操作ストロークの減少期間に行われなかったか、または、減少期間に行われても、現在はその減少期間とは別の期間（増加期間，保持期間または減少期間）に属すると仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ２０４において、ソレノイド７８２をＯＮにするための信号が出力され、それにより、電気ブレーキである電動式ドラムブレーキ３２が作動可能な状態が選択される。その後、Ｓ２０５において、前記１５４におけると同様にして、モータ指令が演算される。その後、Ｓ２０６において、演算されたモータ指令がモータ３０に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７７】
これに対して、今回は、センサ動的異常判定が、操作ストロークの減少期間に行われ、かつ、現在もその減少期間に属すると仮定すれば、Ｓ２０３の判定がＹＥＳとなり、電気ブレーキ許可フラグＦが０である場合と同様に、Ｓ２０７において、ソレノイド７８２をＯＦＦにするための信号が出力され、それにより、マニュアルブレーキである機械式ドラムブレーキ３６が作動可能な状態が選択される。その後、Ｓ２０８において、モータ指令が０とされ、続いて、Ｓ２０６において、そのモータ指令がモータ３０に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、ＥＣＵ８００のうち図１６の後輪ブレーキ制御ルーチンを構成する部分が「電気ブレーキ制御装置」の一例を構成しているのである。
【００７９】
なお付言すれば、以上説明したいくつかの実施形態においてはいずれも、後輪のみに関して電気ブレーキとマニュアルブレーキとの選択が可能とされてそれらブレーキに対して本発明が適用されているが、前輪に関してもブレーキ選択を可能にして前輪ブレーキと後輪ブレーキとの双方に対して本発明を適用したり、後輪に代えて前輪に関してブレーキ選択を可能にして前輪ブレーキに対して本発明を適用することが可能である。
【００８０】
さらに付言すれば、それら実施形態においてはいずれも、操作ストローク検出装置９１２を構成する３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの出力信号に基づいて演算された検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3を用いてセンサの静的および動的異常判定が行われるようになっているが、演算前の出力信号を用いてそれら異常判定を行うことも可能である。
【００８１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、それらの他にも、特許請求の範囲を逸脱することなく当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した形態で本発明を実施することができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるブレーキシステムの全体構成を示す系統図である。
【図２】図１における電動式ドラムブレーキと機械式ドラムブレーキとを拡大して示す側面断面図である。
【図３】図２におけるシュー拡張アクチュエータを拡大して示す部分断面側面図である。
【図４】図１におけるマニュアルブレーキ制御装置をブレーキペダル装置と共に拡大して示す側面断面図である。
【図５】そのマニュアルブレーキ制御装置を示す断面図である。
【図６】そのマニュアルブレーキ制御装置を示す別の断面図である。
【図７】そのマニュアルブレーキ制御装置を示す分解斜視図である。
【図８】図１における操作ストローク検出装置を示す正面図である。
【図９】図１におけるコンピュータのＲＯＭに記憶されているセンサ静的異常判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】そのＲＯＭに記憶されているセンサ動的異常判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】そのＲＯＭに記憶されている操作ストローク検出ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】そのＲＯＭに記憶されている前輪ブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】そのＲＯＭに記憶されている後輪ブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】上記第１実施形態において電気ブレーキとマニュアルブレーキとが選択される様子の一例を示すタイムチャートである。
【図１５】上記第１実施形態において電気ブレーキとマニュアルブレーキとが選択される様子の別の例を示すタイムチャートである。
【図１６】本発明の第２実施形態であるブレーキシステムにおけるコンピュータのＲＯＭに記憶されている後輪ブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１７】前記第１実施形態において電気ブレーキとマニュアルブレーキとが選択される様子の一例を示すタイムチャートである。
【図１８】上記第２実施形態において電気ブレーキとマニュアルブレーキとが選択される様子の一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
３０ ＤＣモータ
３２ 電動式ドラムブレーキ
３４ ブレーキペダル
３６ 機械式ドラムブレーキ
３００ マニュアルブレーキ制御装置
８００ 電子制御ユニットＥＣＵ
９１２ 操作ストローク検出装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気ブレーキとマニュアルブレーキとを備えるとともにそれらのいずれかを選択して使用する形式のブレーキシステムに関するものであり、特に、そのブレーキ選択技術の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭６０−２０６７６６号公報には上記形式のブレーキシステムがいくつか記載されている。第１のブレーキシステムにおいては、電気ブレーキとマニュアルブレーキとのうち作動力が大きい方が選択されて有効にされる。第２のブレーキシステムにおいては、電気ブレーキとマニュアルブレーキとのうち作動力が大きい方が選択されて有効にされるとともに、電気ブレーキが故障したか否かが判定され、故障したとの判定がなされる前は、マニュアルブレーキの作動が禁止される一方、故障したとの判定がなされた後は、マニュアルブレーキの作動が許可される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および発明の効果】
しかしながら、それら第１および第２のブレーキシステムにはそれぞれ問題があった。
第２のブレーキシステムにおいては、電気ブレーキが実際に故障していても、電気ブレーキが故障したとの判定がなされる前は、電気ブレーキが選択されてしまう。そのため、この第２のブレーキシステムには、故障した電気ブレーキによって異常な車両制動が行われてしまう期間が存在することを避け得ないという問題があったのである。
第１のブレーキシステムにおいては、電気ブレーキが故障した場合に、その故障モードが、電気ブレーキの作動力が０になるモードであれば、マニュアルブレーキが選択されるため、故障した電気ブレーキによって異常な車両制動が行われることはない。しかし、電気ブレーキの故障モードには、さらに、作動力が正常値より大きくなるモードもある。そして、この故障モードである場合には、電気ブレーキが故障しているにもかかわらず電気ブレーキが選択されてしまう。そのため、第１のブレーキシステムには、電気ブレーキの作動力が正常値より大きくなるという故障が生じた場合には、故障した電気ブレーキによって異常な車両制動が行われてしまうという問題があったのである。
本発明は、そのような事情を背景としてなされたものであり、その課題は、故障した電気ブレーキによって異常な車両制動が行われることを防止することにある。
【０００４】
この課題は下記の本発明の各態様によって解決される。なお、以下の説明において、本発明の各態様を、それぞれに項番号を付して請求項と同じ形式で記載する。各項に記載の特徴を組み合わせて採用することの可能性を明示するためであり、ここに記載されていない組合せを採用することの可能性を排除したり、ここに記載されていない特徴を採用することの可能性を排除するものではない。
【０００５】
(1) ブレーキ操作部材と、
そのブレーキ操作部材の操作力により機械的に車輪を制動するマニュアルブレーキと、
前記ブレーキ操作部材の操作に応じて、前記車輪と同じかまたは異なる車輪を電気的に制動する電気ブレーキを有する電気ブレーキ装置であって、さらに、その電気ブレーキ装置に異常があるか否かを判定する電気ブレーキ装置異常判定装置をも有するものと、
前記電気ブレーキ装置異常判定装置の判定結果に基づいて前記電気ブレーキと前記マニュアルブレーキとのいずれかを選択し、前記ブレーキ操作部材が操作されればその操作に応じた作動が可能な状態とするブレーキ選択装置であって、前記電気ブレーキ装置の電源投入時から最初に前記電気ブレーキ装置異常判定装置により前記電気ブレーキ装置に異常があるか否かが判定されるまで、前記マニュアルブレーキを選択して作動可能な状態とするものと
を含むことを特徴とするブレーキシステム〔請求項１〕。
このブレーキシステムにおいては、同じブレーキ操作部材の操作に応じてマニュアルブレーキと電気ブレーキとが選択的に作動させられる。マニュアルブレーキを作動させるか電気ブレーキを作動させるかがブレーキ選択装置により選択されるのである。そして、電気ブレーキ装置に異常があるか否かが判明する前には、電気ブレーキ装置に実際に異常があるか否かを問わず、マニュアルブレーキが選択される一方、電気ブレーキの作動が禁止される。したがって、このブレーキシステムによれば、電気ブレーキが異常であるか否かが判明する前に、異常な電気ブレーキによって異常な車両制動が行われてしまうことが防止される。
このブレーキシステムにおいて、「電気ブレーキ」は、モータを駆動源とする形式としたり、高圧源を駆動源としてそれの液圧を電磁弁により適当な高さに制御して使用する形式とすることができる。また、「電気ブレーキ装置」は、さらに、ブレーキ操作部材の操作値を検出する操作値検出装置と、その操作値検出装置により検出された操作値に基づいて電気ブレーキを制御する電気ブレーキ制御装置と、電源とを有するように構成することができる。また、「マニュアルブレーキ」は液体圧を使用しない形式としたり、使用する形式としたりすることができる。
(2) 前記ブレーキ選択装置が、前記電気ブレーキ装置の電源投入時から最初に前記電気ブレーキ装置異常判定装置により前記電気ブレーキ装置に異常はないと判定されるまで、前記マニュアルブレーキを選択し続け、最初に電気ブレーキ装置異常判定装置により電気ブレーキ装置に異常はないと判定されたときに、前記電気ブレーキを選択するものである(1) 項に記載のブレーキシステム〔請求項２〕。
(3) 前記ブレーキ選択装置が、前記電気ブレーキ装置異常判定装置により前記電気ブレーキ装置に異常はないと判定された場合には、少なくとも次回のブレーキ操作の開始時から前記電気ブレーキを選択して作動可能とし、一方、異常があると判定された場合には、少なくとも次回のブレーキ操作の開始時から前記マニュアルブレーキを選択して作動可能とするものである(1) 項に記載のブレーキシステム。
(4) 前記ブレーキ選択装置が、(a) 前記マニュアルブレーキと前記ブレーキ操作部材との間に設けられ、前記電気ブレーキの非作動時にはマニュアルブレーキの作動を許可し、作動時には禁止するマニュアルブレーキ制御装置と、(b) 前記マニュアルブレーキと前記電気ブレーキとのうちから電気ブレーキを選択することが必要である場合には、電気ブレーキの作動を許可し、マニュアルブレーキを選択することが必要である場合には、電気ブレーキの作動を禁止する電気ブレーキ作動許可・禁止装置とを含む(1) ないし(3) 項のいずれかに記載のブレーキシステム。
(5) 前記電気ブレーキ装置が、さらに、(a) 前記ブレーキ操作部材の操作値を検出する操作値検出装置と、(b) その操作値検出装置により検出された操作値に基づいて前記電気ブレーキを制御する電気ブレーキ制御装置とを含み、前記電気ブレーキ装置異常判定装置が、前記操作値検出装置に異常があるか否かを判定する検出装置異常判定装置を含む(1) ないし(4) 項のいずれかに記載のブレーキシステム〔請求項３〕。
このブレーキシステムにおいて「操作値」には、ブレーキ操作部材の操作ストローク，操作角度，操作力等が含まれる。
(6) 前記操作値検出装置が、各々、前記操作値に応じて変化する信号を出力する複数のセンサを含み、前記検出装置異常判定装置が、それら複数のセンサの複数の出力信号を相互に比較することにより、前記操作値検出装置に異常があるか否かを判定する判定手段を含む(5) 項に記載のブレーキシステム〔請求項４〕。
前項に記載のブレーキシステムは次のように設計することができる。すなわち、操作値検出装置が、操作値に応じて変化する信号を出力するセンサを１個のみ含み、検出装置異常判定装置が、ブレーキ操作部材が非操作位置にあるときのそのセンサの出力信号が正規信号とほぼ一致するか否かを判定し、ほぼ一致すれば操作値検出装置に異常はないと判定し、そうでなければ異常があると判定するように設計することができるのである。
ブレーキシステムを上記のように、１個のセンサの出力信号と正規信号との比較により操作値検出装置の異常判定を行うように設計した場合には、電気ブレーキ装置への電源投入時にブレーキ操作部材が非操作位置にあるのであれば、電源投入後に迅速に異常判定を実行可能となる。しかし、電源投入時にブレーキ操作部材が必ずしも非操作位置にあるとは限らず、操作位置にある場合もある。この場合には、その回のブレーキ操作が終了してブレーキ操作部材が非操作位置に戻ることを待って異常判定を実行可能となる。
これに対して、本項に記載のブレーキシステムにおいては、操作値検出装置が、各々、操作値に応じて変化する信号を出力する複数のセンサを含むものとされ、かつ、それら複数のセンサの複数の出力信号を相互に比較することにより、操作値検出装置に異常があるか否かが判定される。複数のセンサがすべて正常であるならばそれらの出力信号が互いにほぼ同じ値を示すかまたは同じ方向に変化する（変化方向を増加方向と減少方向とに分類した場合にその変化方向が同じである）はずであるという事実に着目することにより、異常判定が行われるのである。したがって、このブレーキシステムによれば、ブレーキ操作部材が非操作位置にあるか操作位置にあるかを問わず、操作値検出装置の異常判定を実行可能となり、前記(1) 項に記載のブレーキシステムを実施する際に、電気ブレーキが正常であるにもかかわらずマニュアルブレーキが選択されて作動可能とし続けられる期間の長期化が防止される。
なお、上記センサを３個以上の奇数個使用する場合には、それら複数のセンサの複数の出力信号に基づく複数の検出値に対して多数決理論を採用すれば、それら複数のセンサの中から正常なセンサを選出可能となる。ただし、この選出方法の有効性は、それら複数のセンサの複数の出力信号が互いに同じ方向に変化しない場合において変化する場合におけるより低いと予想される。多数決理論は基本的には、複数のセンサの複数の出力信号の変化特性相互の関係を考慮することなく、複数のセンサが互いにほぼ同じ時期に瞬間的に出力した複数の値を相互に比較する理論であり、よって、複数のセンサの複数の出力信号が互いに同じ方向に変化しない場合には、たとえ多数決理論を適用しても、正常なセンサを十分には高い精度で推定できないと予想されるからである。
このブレーキシステムにおいて「複数のセンサ」は、各々、種類がすべて同じ複数の物理量をそれぞれ検出する複数のセンサとしたり、種類がすべて同じであるわけではない（種類が異なるものを含む）複数の物理量をそれぞれ検出する複数のセンサとすることができる。具体的には、「複数のセンサ」は、各々、ブレーキ操作部材の操作値である操作ストロークを検出する複数の操作ストロークセンサから成るものとしたり、各々、操作ストロークとは種類が異なる操作値である操作力を検出する複数の操作力センサから成るものとしたり、操作ストロークセンサと操作力センサとを少なくとも１つずつ含むものとすることができる。
なお、本項に記載の特徴は前記(1) ないし(5) 項に記載の各特徴から独立して採用可能である。
(7) 前記判定手段が、前記複数のセンサの複数の出力信号が互いに同じ方向に変化する場合には、それら複数のセンサのいずれにも異常はないと判定する手段を含む(6) 項に記載のブレーキシステム〔請求項５〕。
このブレーキシステムによれば、ブレーキ操作部材の操作状態で、操作値検出装置の異常判定を実行可能となる。
このブレーキシステムにおいて「手段」は、複数のセンサの複数の出力信号を相互に比較することによって異常判定を行う点で、相対的判定手段ということができ、さらに、各出力信号の時間的変化を勘案して異常判定を行う点で、動的判定手段ということができる。
(8) 前記複数のセンサの数が３個以上の奇数個であり、前記操作値検出装置が、さらに、前記複数のセンサの複数の出力信号に対して多数決理論を適用することにより、それら複数のセンサの中から正常であると予想されるものを選出し、選出されたセンサの出力信号に基づいて前記操作値を最終的に決定する手段を含む(6) または(7) 項に記載のブレーキシステム。
(9) 前記操作値検出装置が、前記操作値に応じて変化する信号を出力するセンサを少なくとも１個含み、当該ブレーキシステムが、さらに、前記ブレーキ操作部材が非操作位置にあるときの前記少なくとも１個のセンサの各々の出力信号と正規信号とのずれが許容範囲にあるか否かを判定し、すべてのセンサに関してずれが許容範囲にあれば、すべてのセンサに異常がないと判定する手段を含む(1) ないし(8) 項のいずれかに記載のブレーキシステム。
このブレーキシステムにおいて「手段」は、センサの出力信号を基準信号である正規信号と比較することによって異常判定を行う点で、絶対的判定手段ということができ、さらに、センサの出力値の瞬間的な値（一定の時間的範囲内における平均値も含まれる。）を勘案して異常判定を行う点で、静的判定手段ということができる。
(10)さらに、前記ブレーキ操作部材が非操作位置にあるときの前記各センサの出力信号と正規信号とのずれが許容範囲にある場合に、各センサのずれを各センサの校正値としてメモリに記憶し、ブレーキ操作部材が操作位置にあるときの各センサの出力信号をその校正値に基づいて校正する校正手段を含む(9) 項に記載のブレーキシステム。
(11)電気ブレーキを有する電気ブレーキ装置であって、さらに、その電気ブレーキ装置に異常があるか否かを判定する異常判定装置をも有するものと、
前記異常判定装置の判定結果に基づいて前記電気ブレーキの作動を許可しまたは禁止する作動許可・禁止装置であって、前記電気ブレーキ装置の電源投入時から最初に異常判定装置により電気ブレーキ装置に異常があるか否かが判定されるまで、電気ブレーキの作動を禁止するものと
を含むことを特徴とするブレーキシステム。
このブレーキシステムによれば、電気ブレーキが異常であるか否かが判明する前に、異常な電気ブレーキによって異常な車両制動が行われることが防止される。
(12) 前記マニュアルブレーキと前記電気ブレーキとが共に、車輪と共に回転する回転体に摩擦材を押し付けて回転体の回転を抑制することにより前記車輪を制動する形式のブレーキである (1) 項ないし (11) 項のいずれかに記載のブレーキシステム。
(13) 前記マニュアルブレーキと前記電気ブレーキとが前記回転体および前記摩擦材を共有する (12) 項に記載のブレーキシステム。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【０００７】
図１には、本発明の第１実施形態であるブレーキシステムの全体構成が示されている。このブレーキシステムは、左右前輪ＦＬ，ＦＲと左右後輪ＲＬ，ＲＲとを備えた４輪車両に設けられている。左右前輪ＦＬ，ＦＲには超音波モータ（以下、単に「モータ」という）２０を駆動源とするとともに流体圧を使用しない電動式ディスクブレーキ２２が設けられている。一方、左右後輪ＲＬ，ＲＲには、常用ブレーキとして、ＤＣモータ（以下、単に「モータ」という）３０を駆動源とするとともに流体圧を使用しない電動式ドラムブレーキ３２が設けられる一方、非常ブレーキとして、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル３４を駆動源とするとともに流体圧を使用しない機械式ドラムブレーキ３６が設けられている。同じ各後輪に電動式ドラムブレーキ３２と機械式ドラムブレーキ３６とが設けられているのである。ただし、摩擦材としてのブレーキライニングと回転体としてのドラムとはそれぞれ、それら電動式ドラムブレーキ３２と機械式ドラムブレーキ３６との間で共通に設けられている。
【０００８】
すなわち、本実施形態においては、前輪については、電動式ディスクブレーキ２２が「電気ブレーキ」の一例を構成し、一方、後輪については、電動式ドラムブレーキ３６が「電気ブレーキ」の一例を構成し、機械式ドラムブレーキ３６が「マニュアルブレーキ」の一例を構成しているのである。なお、本実施形態においては、後輪にのみ「マニュアルブレーキ」が設けられ、よって、「ブレーキ選択装置」も後輪にのみ設けられている。
【０００９】
ここで、左右前輪用の電動式ディスクブレーキ２２の構造を説明する。ただし、それに類似するものが国際公開明細書ＷＯ９６／０３３０１に記載されているため、簡単に説明する。
電動式ディスクブレーキ２２は、(a) 車輪と共に回転するディスク（回転体）と、(b) そのディスクの両側においてディスクを挟むように配置された一対の摩擦パッド（摩擦材）と、(c) ディスクを跨いでそれら一対の摩擦パッドを保持するキャリパとを備えている。キャリパは固定部材に、ディスクに対してそれの軸線方向に摺動可能に取り付けられる。このキャリパには、一方の摩擦パッドに背後から係合するリアクション部と、他方の摩擦パッドに背後から係合する押圧ロッドを、それの軸線方向に移動可能に支持する押圧部とが形成されている。その押圧部にモータ２０が内蔵されている。そのモータ２０と押圧ロッドとの間に、モータ２０の回転運動を押圧ロッドの直線運動に変換する運動変換機構が設けられている。運動変換機構は、ボールねじ機構を主体として構成したり、上記国際公開明細書ＷＯ９６／０３３０１に記載されたローラねじ機構を主体として構成することができる。
【００１０】
次に、左右後輪用の電動式ドラムブレーキ３２の構造を図２を参照しつつ説明する。
この電動式ドラムブレーキ３２は、図示しない車体に取り付けられた非回転部材としての、ほぼ円板状を成すバッキングプレート２００と、内周面に摩擦面２０２を備えて車輪と共に回転するドラム２０４とを備えている。バッキングプレート２００の一直径方向に隔たった２箇所には、それぞれアンカ部材としてのアンカピン２０６と中継リンクとしてのアジャスタ２０８とが設けられている。アンカピン２０６はバッキングプレート２００に位置固定に取り付けられている。一方、アジャスタ２０８はフローティング式とされている。それらアンカピン２０６とアジャスタ２０８との間には、各々円弧状を成す一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂがドラム２０４の内周面に対面するように取り付けられている。一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂは、シューホールドダウン装置２１２ａ，２１２ｂによってバッキングプレート２００にそれの面に沿って移動可能に取り付けられている。
【００１１】
一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂは、一端部同士がアジャスタ２０８により相互に接近は不能、隔離は可能に連結される一方、各他端部がアンカピン２０６と当接させられており、それにより、各端部の回りに回動可能に支持されている。一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの一端部同士は、アジャスタスプリング２１４によりアジャスタ２０８を介して互いに接近する向きに付勢されている。一方、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの各他端部は各シューリターンスプリング２１５ａ，２１５ｂによりアンカピン２０６に向かって付勢されている。各ブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの外周面にブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂが保持され、それら一対のブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂがドラム２０４の内周面に接触させられることにより、それらブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂとドラム２０４との間に摩擦力が発生する。なお、アジャスタ２０８は、一対のブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂとドラム２０４との隙間を、車体組付前および車両停止中には人間の力により、車両走行中には一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの摩耗に応じて自動的に調整する。
【００１２】
各ブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂはリム２２０とウェブ２２２とから構成されており、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの一方のウェブ２２２には、レバー２３０がドラム２０４の回転軸線と交差する方向に回動可能に取り付けられている。ウェブ２２２にレバー支持部材としてのピン２３２が位置固定に取り付けられ、そのピン２３２にレバー２３０の一端部が回動可能に連結されているのである。このレバー２３０と他方のブレーキシュー２１０ｂとの互いに対向する部分の切欠きには、力伝達部材としてのストラット２３６の両端が係合させられている。このストラット２３６はその長さをねじ機構により調節するアジャスト機能を備えており、これにより、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂとドラム２０４との隙間を車体組付前および車体停止中に人間の力により調節可能となっている。
【００１３】
すなわち、この電動式ドラムブレーキ３２は、車体の前進時にも後退時にも、いずれのブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂにもセルフサーボ効果が発生するデュオサーボ型なのである。
【００１４】
レバー２３０の他端部（自由端部）には常用ブレーキ用ケーブル２４０の一端部が連結されている。この常用ブレーキ用ケーブル２４０は、複数本のワイヤをより合わせて構成されており、フレキシブルである。また、この常用ブレーキ用ケーブル２４０は、バッキングプレート２００に取り付けられたシュー拡張アクチュエータ２５０により駆動される。シュー拡張アクチュエータ２５０は、図３に拡大して示すように、モータ３０の回転軸に減速機２５２の入力軸が連結され、その減速機２５２の出力軸に運動変換機構としてのボールねじ機構２５４の入力部材が連結されて構成されており、そのボールねじ機構２５４の出力部材に常用ブレーキ用ケーブル２４０の他端部が連結されている。ボールねじ機構２５４は、モータ３０の回転運動を直線運動に変換する機構である。図において符号２５６および２５８は共にブラケットを示し、また、符号２６０および２６２は共に、各ブラケット２５６，２５８をバッキングプレート２００へ取り付けるための取付けボルトを示している。
【００１５】
ボールねじ機構２５４は、入力部材としてのおねじ２６４に出力部材としてのナット２６６が図示しない複数個のボールを介して螺合されて構成されている。ナット２６６は固定部材としてのハウジング２６７に回転不能かつ軸方向移動可能に嵌合されている。それにより、おねじ２６４の回転運動がナット２６６の直線運動に変換される。ナット２６６の両端部のうちおねじ２６４の側とは反対側の端部に出力シャフト２６８が同軸に取り付けられている。それらおねじ２６４，ナット２６６および出力シャフト２６８の相互の摺動部へのダストの侵入が、ハウジング２６７および伸縮可能なダストブーツ２７０により阻止されている。
【００１６】
出力シャフト２６８と常用ブレーキ用ケーブル２４０の他端部との結合は次のような構成により行われる。すなわち、出力シャフト２６８の両端部のうちボールねじ機構２５４の側とは反対側の端部にケーブル取付け用おねじ２７２が形成される一方、常用ブレーキ用ケーブル２４０の他端部にケーブル取付け用ナット２７４が結合されている。そのケーブル取付け用ナット２７４がケーブル取付け用おねじ２７２に螺合され、そのケーブル取付け用おねじ２７２に回り止め用ナット２７６が螺合されるとともに、その回り止め用ナット２７６がケーブル取付け用ナット２７４に押し付けられることにより、ケーブル取付け用ナット２７４の緩みが防止されている。
【００１７】
以上のように構成されたシュー拡張アクチュエータ２５０は、ブレーキペダル３４の操作時に常用ブレーキ用ケーブル２４０に引張力を付与し、それにより、レバー２３０がそれの他端部がブレーキシュー２１０ｂから離隔される向きに回動させられ、その結果、ストラット２３６により一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂが拡張される。
【００１８】
この電動式ドラムブレーキ３２は、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂをそれに発生するセルフサーボ効果に打ち勝って収縮させるのに効果的なシュー収縮機構を備えている。シュー収縮機構は、本実施形態においては、図３に示すように、レバー２３０とバッキングプレート２００との間に張り渡された常用ブレーキ用リターンスプリング２８０とされている。この常用ブレーキ用リターンスプリング２８０は、常用ブレーキ用ケーブル２４０と同軸に張り渡されるとともに、一端部がレバー２３０の他端部に、他端部がシュー拡張アクチュエータ２５０のうちの固定部分（例えば、ハウジング，ブラケット等）にそれぞれ係合させられている。したがって、ブレーキペダル３４の操作の解除時に、シュー拡張アクチュエータ２５０が初期位置に向かって戻されれば、レバー２３０は常用ブレーキ用リターンスプリング２８０の圧縮力によって初期位置に向かって回動させられる。
【００１９】
以上、電動式ドラムブレーキ３２を説明したが、次に、機械式ドラムブレーキ３６を説明する。
機械式ドラムブレーキ３６においては、電動式ドラムブレーキ３２の複数の構成要素のうち常用ブレーキ用ケーブル２４０とシュー拡張アクチュエータ２５０と常用ブレーキ用リターンスプリング２８０とを除く構成要素が電動式ドラムブレーキ３２と共用される。そして、機械式ドラムブレーキ３６においては、それら常用ブレーキ用ケーブル２４０とシュー拡張アクチュエータ２５０と常用ブレーキ用リターンスプリング２８０とに代えて、非常ブレーキ用ケーブル２８２とそれと同軸の非常ブレーキ用リターンスプリング２８４とが使用される。レバー２３０の他端部に常用ブレーキ用ケーブル２４０の一端部と非常ブレーキ用ケーブル２８２の一端部とが連結されるのであり、その結果、機械式ドラムブレーキ３６の作動時にも、レバー２３０の回動により一対のブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂがドラム２０４に押圧されることにより、車輪の回転が抑制される。非常ブレーキ用ケーブル２８２も、複数本のワイヤをより合わせて構成されており、フレキシブルである。また、非常ブレーキ用ケーブル２８２は、図１に示すように、車体に取り回して取り付けられたアウタケーシング２８６により案内されている。
【００２０】
非常ブレーキ用ケーブル２８２は、左後輪の機械式ドラムブレーキ３６と右後輪の機械式ドラムブレーキ３６とにそれぞれ設けられており、それら２本の非常ブレーキ用ケーブル２８２の他端部は、図１に示すように、マニュアルブレーキ制御装置３００を介してブレーキペダル３４に機械的に連携させられている。
【００２１】
電動式ドラムブレーキ３２の正常時には、ブレーキペダル３４が操作されれば、図３に示すように、シュー拡張アクチュエータ２５０により常用ブレーキ用ケーブル２４０に引張力が付与され、それにより、レバー２３０が一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂが拡張する向き（以下、単に「シュー拡張方向」という）に回動させられる。このとき、非常ブレーキ用ケーブル２８２は、前述のように可撓性を有するため、撓ませられる。したがって、本実施形態においては、電動式ドラムブレーキ３２によるブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの作動がマニュアルブレーキ制御装置３００により阻害されることが防止される。
【００２２】
また、電動式ドラムブレーキ３２の故障時には、ブレーキペダル３４が操作されれば、ブレーキペダル３４により非常ブレーキ用ケーブル２８２に引張力が付与され、それにより、レバー２３０がシュー拡張方向に回動させられる。このとき、常用ブレーキ用ケーブル２４０は、前述のように、非常ブレーキ用ケーブル２８２と同様に可撓性を有するため、撓ませられる。したがって、本実施形態においては、機械式ドラムブレーキ３６によるブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの作動が電動式ドラムブレーキ３２により阻害されることも防止される。
【００２３】
以上要するに、本実施形態においては、同じレバー２３０に連結されて互いに異なる時期に作用させられる２個のケーブル２４０，２８２が共に変形可能であるため、一方のケーブルの作用が他方のケーブルによって阻害されることがない。ただし、ケーブル２４０，２８２の果たすべき機能を剛体のロッドを主体とする構成により果たすことは可能である。
【００２４】
図４には、マニュアルブレーキ制御装置３００が拡大して示されるとともにブレーキペダル装置３０２も併せて示されている。ブレーキペダル装置３０２は、車体に位置固定に取り付けられたペダルブラケット３０４を備えている。このペダルブラケット３０４は、ブレーキペダル３４をそれの基端部（回動支持点）において、車両左右方向に延びる一軸線回りに回動可能に支持している。ブレーキペダル３４の非操作位置がストッパ３０６により規定される一方、ブレーキペダル３４がリターンスプリング３０８によりストッパ３０６に向かって付勢されている。ブレーキペダル３４はクレビス３１０（回動連結機構の一例）を介して、車両前後方向に移動可能なプッシュロッド３１２の後端部（図において右側の端部）に相対回動可能に係合させられており、それにより、ブレーキペダル３４の回動がプッシュロッド３１２の移動に変換される。
【００２５】
マニュアルブレーキ制御装置３００は、共に筒状を成す第１ハウジング７０２と第２ハウジング７０４とを備えている。第１ハウジング７０２は底部７０６を有するとともに、その底部７０６の外面にフランジ７０８が形成されている。第１ハウジング７０２は、そのフランジ７０８において図示しないダッシュパネルに取り付けられる。第２ハウジング７０４はその第１ハウジング７０２にそれの開口部７１０において、第１ハウジング７０２と同軸に、複数本のボルト７１１により固定されている。
【００２６】
第１ハウジング７０２には、それと同軸に段付状のシリンダボア７１２が形成され、そのシリンダボア７１２に段付状の第１ピストン７１４が軸方向に摺動可能に嵌合されている。第１ピストン７１４は、それの小径部７１６においてプッシュロッド３１２の先端部に直接に係合させられる一方、それの大径部７１８においてスプリング７２０を介して第２ハウジング７０４の外面７２２に係合させられている。スプリング７２０は第１ピストン７１４を常時、プッシュロッド３１２に接近する向きに付勢しており、第１ピストン７１４の肩面７２４が第１ハウジング７０２の肩面７２６に当接することにより、その接近限度が規定されている。第１ピストン７１４の大径部７１８の外周面には、それの軸線方向に延びる溝７２８が形成されている。第１ハウジング７０２の壁部にはボルト７３０が貫通させられて固定され、そのボルト７３０の先端部がシリンダボア７１２内の空間に臨まされている。ボルト７３０の先端部は、溝７２８に緩く嵌入させられており、それにより、第１ピストン７１４の軸方向移動は許容されるが、軸線回りの回転は阻止される。それらボルト７３０と溝７２８との位置関係が図５に正面図で示されている。それらボルト７３０と溝７２８とにより、第１ピストン７１４の回転防止機構が構成されているのである。
【００２７】
図４に示すように、第１ピストン７１４の中央にはシリンダボア７３４が同軸に形成されており、そのシリンダボア７３４に、第１ピストン７１４より小径かつ段付状の第２ピストン７３６が軸方向に摺動可能に嵌合されている。第２ピストン７３６は第１ハウジング７０２内から第２ハウジング７０４の壁部７３８を貫通して第２ハウジング７０４内に延びている。第２ピストン７３６の小径部７４０は第１ハウジング７０２内、大径部７４２は第２ハウジング７０４内にそれぞれ位置させられている。第２ピストン７３６と第２ハウジング７０４との少なくとも一方には、第２ピストン７３６の軸方向移動は許容するが、軸線回りの回転は阻止する機構（図示しない。例えば、スプライン嵌合部）が設けられている。
【００２８】
第２ピストン７３６の大径部７４２の先端部は、第２ハウジング７０４の内面７４４にスプリング７４６を介して係合させられている。スプリング７４６は第２ピストン７３６を常時、第１ピストン７１４に接近する向きに付勢しているが、第２ピストン７３６の肩面７４８が第２ハウジング７０４の内面７５０に当接することにより、その接近限度が規定されている。
【００２９】
第２ハウジング７０４内には、筒状の回転部材７５４が第２ピストン７３６と同軸に設けられている。回転部材７５４はそれの軸方向に隔たった一対のベアリング７５６，７５８によって回転可能に支持されている。回転部材７５４の内周面は第２ピストン７３６の大径部７４２の外周面と隙間を隔てて対向させられており、その隙間内にボールねじ機構７６０が配設されている。ボールねじ機構７６０は、よく知られているように、大径部７４２の軸方向運動を回転部材７５４の回転運動に変換する機構である。具体的には、ボールねじ機構７６０は、シャフトとしての大径部７４２が複数個のボール７６２を介してナット７６４に螺合された構造を有している。ナット７６４は回転部材７５４に一体的に回転可能に固定されている。
【００３０】
したがって、第１ピストン７１４から第２ピストン７３６に前進力が付与され、それにより、第２ピストン７３６が図示の原位置から前進（スプリング７４６が圧縮する向きに移動）すれば、回転部材７５４が回転させられる。これに対して、第１ピストン７１４から第２ピストン７３６に前進力が付与されなくなると、第２ピストン７３６はスプリング７４６の弾性力によって後退させられる。この際、回転部材７５４が逆回転させられる。
【００３１】
第２ハウジング７０４の壁部７６８には回転部材７５４の外周面に対向する位置において、アウタケーシング２８６の先端部が貫通させられて固定され、その先端部から非常ブレーキ用ケーブル２８２が延び出させられている。非常ブレーキ用ケーブル２８２の先端部（図示しない）は回転部材７５４に固定されており、回転部材７５４が正方向に回転させられれば、非常ブレーキ用ケーブル２８２が回転部材７５４（ドラム）に巻き付けられ、それにより、非常ブレーキ用ケーブル２８２に引張力が付与される。図６には、それら非常ブレーキ用ケーブル２８２と回転部材７５４との位置関係が正面図で示されている。非常ブレーキ用ケーブル２８２に付与された引張力により機械式ドラムブレーキ３６が作動させられる。これに対して、回転部材７５４が逆方向に回転させられれば、非常ブレーキ用ケーブル２８２の引張力が弱められ、その結果、機械式ドラムブレーキ３６の作動力が減少させられる。
【００３２】
図４に示すように、第１ピストン７１４は常に、プッシュロッド３１２と共に前進するが、第２ピストン７３６は、第１ピストン７１４と一緒に前進する状態と第１ピストン７１４が前進しても前進しない状態とに切り換えられる。その切換えを行うためにストッパピン７７０が設けられている。第１ピストン７１４の壁部の一部には、第１ピストン７１４の直径方向に貫通する穴７７２が形成されており、その穴７７２にストッパピン７７０がそれの軸方向に摺動可能に嵌合されているのである。ストッパピン７７０は常時、第１ピストン７１４と一体的に移動する。
【００３３】
ストッパピン７７０は、第１ピストン７１４の一直径方向において、それの先端部がシリンダボア７３４の内周面から突出する位置と、突出しない位置とに移動させられる。その移動は駆動装置７７６により行われる。駆動装置７７６は、第１ピストン７１４に固定の駆動装置ハウジング７７８と、その駆動装置ハウジング７７８に軸方向摺動可能に嵌合されたプランジャ７８０とを備えている。駆動装置ハウジング７７８と第１ピストン７１４との位置関係が図５に正面図で示されている。プランジャ７８０はストッパピン７７０を同軸に保持している。駆動装置７７６は、さらに、ソレノイド７８２，コア７８４およびスプリング７８６を備えている。スプリング７８６は、プランジャ７８０を常時、ストッパピン７７０がシリンダボア７３４内の空間に突出する位置に向かって付勢する。ソレノイド７８２が励磁されて磁気力が発生させられれば、プランジャ７８０がスプリング７８６の弾性力に抗してコア７８４に吸引されることにより、ストッパピン７７０が図示の突出位置から後退させられて（図において上方に移動させられて）シリンダボア７３４の内周面から退避させられる。
【００３４】
図４に示すように、第１ハウジング７０２には、駆動装置７７６を覆うカバー７８８が固定されている。図７には、それら第１ハウジング７０２，駆動装置７７６およびカバー７８８の位置関係が斜視図で示されている。図４に示すように、カバー７８８には、第１ピストン７１４の移動に伴う駆動装置７７６の移動を許容するための空間が形成されている。カバー７８８には、外部との接続のためのコネクタ７９０が設けられ、そのコネクタ７９０とソレノイド７８２のターミナル７９１とを互いに接続するワイヤ７９２が十分な可撓性と十分な長さとを付与されていて、駆動装置７７６の移動によってワイヤ７９２が断線することがないようにされている。
【００３５】
駆動装置７７６は、ソレノイド７８２がＯＦＦである通常状態で、ストッパピン７７０をシリンダボア７３４内に突出させる。そのため、通常状態では、第１ピストン７１４が前進しようとすれば、その前進力がストッパピン７７０を介して第２ピストン７３６に伝達され、その結果、第１ピストン７１４が第２ピストン７３６と一緒に前進させられる。第２ピストン７３６が前進させられれば、それの運動がボールねじ機構７６０によって回転運動に変換され、結局、回転部材７５４の回転によって非常ブレーキ用ケーブル２８２が巻き取られる。これに対して、ソレノイド７８２のＯＮ状態では、ストッパピン７７０がシリンダボア７３４内の空間から退避させられるため、第１ピストン７１４は単独で前進可能となる。このとき、第１ピストン７１４には、スプリング７２０の弾性力が付与され、その結果、ブレーキペダル３４に反力が付与される。ブレーキペダル３４に反力がそれの操作ストロークに応じて付与されるようになっているのである。
【００３６】
以上、このブレーキシステムのハードウェア構成を説明したが、次にソフトウェア構成を説明する。
【００３７】
図１に示すように、ブレーキシステムは電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と略称する。）８００を備えている。ＥＣＵ８００は、ＣＰＵ９００，ＲＯＭ９０２およびＲＡＭ９０４を含むコンピュータ９０６を主体として構成されている。このＥＣＵ８００の入力側にはいくつかのセンサおよびスイッチが接続されている。そのいくつかのセンサおよびスイッチには、ブレーキスイッチ９１０，操作ストローク検出装置９１２，４輪分のモータ回転位置センサ９１４および４輪分のモータ電流センサ９１６がある。
【００３８】
ブレーキスイッチ９１０は、ブレーキペダルが操作されたか否かを検出するスイッチであり、そのブレーキ操作が検出されない状態ではＯＦＦの信号、検出された状態ではＯＮの信号を出力する。
【００３９】
操作ストローク検出装置９１２は、図８に正面図で示すように、３個のセンサから構成されており、具体的には、第１センサ９１２ａと第２センサ９１２ｂと第３センサ９１２ｃとがブレーキペダル３４の回動軸線と同軸に並んで配置された構成とされている。各センサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃは、ブレーキペダル３４の回動角を操作ストロークとして検出し、それに応じた信号（アナログ信号）を出力する。
【００４０】
各モータ回転位置センサ９１４は、各輪のモータ２０，３０の回転位置を検出し、その回転位置を規定する信号を出力する。各モータ電流センサ９１６は、各輪のモータ２０，３０のコイルに実際に供給された電流を検出し、その実供給電流値を規定する信号を出力する。
【００４１】
ＥＣＵ８００の入力側には、さらに、イグニションスイッチ９１８も接続される。イグニションスイッチ９１８は、よく知られているように、車両の動力源を始動させる車両電源スイッチ（スタータスイッチ）の一例であり、車両電源を投入するとともに動力源としてのエンジンを始動させることが必要である場合に運転者によりＯＦＦからＯＮに操作される。
【００４２】
一方、ＥＣＵ８００の出力側には、第１および第２ドライバ９２０，９２２が接続されている。第１ドライバ９２０は、電源としての第１バッテリ９２４と左右前輪の電動式ディスクブレーキ２２のモータ２０との間に設けられている。一方、第２ドライバ９２２は、電源としての第２バッテリ９２６と左右後輪の電動式ドラムブレーキ３２のモータ３０との間に設けられている。ブレーキペダル３４の操作時には、ＥＣＵ８００から各ドライバ９２０，９２２に指令が供給され、その指令に応じて各ドライバ９２０，９２２が電流を各バッテリ９２４，９２６から各モータ２０，３０に供給する。
【００４３】
本実施形態においては、電源として主バッテリ９２８も設けられている。この主バッテリ９２８は、第１および第２バッテリ９２４，９２６から独立している。そして、この主バッテリ９２８により、車両の電気部品のうちモータ２０，３０を除くものが作動させられる。したがって、ＥＣＵ８００は、第１および第２バッテリ９２４，９２６によってではなく、主バッテリ９２８により作動させられることになる。
【００４４】
ＥＣＵ８００の入力側には、さらに、電源電圧センサ９３０も接続されている。電源電圧センサ９３０は、第１および第２バッテリ９２０，９２２のそれぞれの電圧を検出し、その高さに応じた信号を出力する。
【００４５】
コンピュータ９０６のＲＯＭ９０２には、センサ静的異常判定ルーチン，センサ動的異常判定ルーチン，操作ストローク検出ルーチン，前輪ブレーキ制御ルーチンおよび後輪ブレーキ制御ルーチンを始めとする各種ルーチンが記憶されている。以下、それらルーチンを順に説明する。
【００４６】
まず、センサ静的異常判定ルーチンを説明する。
概略的に説明すれば、本ルーチンにおいては、ブレーキスイッチ９１０の信号がＯＦＦからＯＮに変化したときにおける操作ストローク検出装置９１２の３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの出力信号に基づく各検出値ＳS と各基準値Ｓe とのずれが許容値Δ１以下であるか否かが判定され、３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃのすべてに関してそのずれが許容値Δ１以下であれば、操作ストローク検出装置９１２が正常であると判定され、そうでなければ、異常であると判定される。各センサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃに対して静的異常判定が行われるのである。
【００４７】
なお、本実施形態においては、ブレーキスイッチ９１０の信号がＯＦＦからＯＮに変化する時期を基準にすることにより、ブレーキペダル３４が非操作位置から、ブレーキスイッチ９１０の信号がＯＦＦからＯＮに変化する位置まで回動する角度のばらつきにもかかわらず、安定した精度でセンサ異常判定が行われるようになっており、また、後述のように、操作ストロークの検出も同様にして行われるようになっている。ただし、ブレーキスイッチ９１０の信号がＯＦＦである時期を基準にすることにより、センサ異常判定を行ったり、操作ストロークの検出を行うことも可能である。
【００４８】
また、本実施形態においては、各基準値Ｓe が、ブレーキスイッチ９１０の信号が前回、ＯＦＦからＯＮに変化したときにおける各センサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの出力信号に応じて変化する可変値とされている。したがって、本実施形態においては、各基準値Ｓe は、操作ストローク検出ルーチンにおいて、操作ストローク検出装置９１２を校正するためにも使用される。ただし、各基準値Ｓe は、各センサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの設計値としての固定値とすることも可能である。
【００４９】
さらに、このセンサ静的異常判定ルーチンにおいては、操作ストローク検出装置９１２が正常であると判定された場合には、ブレーキシステムにおける他の電気的要素（以下、単に「ブレーキシステムの電気系統」という。）に異常があるか否かが判定される。センサ静的異常判定ルーチンにおいて操作ストローク検出装置９１２が正常であると判定された場合には、引き続いて、システム異常判定が行われるのである。なお、センサ動的異常判定ルーチンにおいても、センサ静的異常判定ルーチンにおけるに準じて、操作ストローク検出装置９１２が正常であると判定された場合には、引き続いて、システム異常判定が行われる。
【００５０】
本ルーチンは図９にフローチャートで表されている。本ルーチンは、イグニションスイッチ９１８がＯＦＦからＯＮに操作されて車両電源が投入されることに応じて実行を開始され、車両電源が投入されている間、繰返し実行される。各回の実行時には、まず、ステップＳ３１（以下、単に「Ｓ３１」で表す。他のステップについても同じとする。）において、ブレーキスイッチ９１０の信号がＯＦＦからＯＮに変化したときであるか否かが判定される。今回は、ＯＦＦ中またはＯＮ中であると仮定すれば、判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５１】
これに対して、今回は、ブレーキスイッチ９１０の信号がＯＦＦからＯＮに変化したときであると仮定すれば、Ｓ３１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３２において、センサ異常判定済フラグＦが１とされる。センサ異常判定済フラグＦは、ＲＡＭ９０４に設けられていて、０で、本ルーチンによるセンサ静的異常判定が終了してはいないことを示し、１で、終了したことを示す。センサ異常判定済フラグＦは、車両電源の投入に伴って０とされる。その後、Ｓ３３において、各センサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃから各検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3が入力される。続いて、Ｓ３４において、基準値Ｓe1，Ｓe2，Ｓe3の最新値がＲＡＭ９０４から読み出される。なお、基準値Ｓe1，Ｓe2，Ｓe3は、車両電源の投入に伴って０とされる。その後、Ｓ３５において、互いに対応する各検出値ＳS と各基準値Ｓe とのずれが許容値Δ１以下であるか否かが判定され、３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃのすべてについてそのずれが許容値Δ１以下であれば、操作ストローク検出装置９１２が正常であると判定され、そうでなければ、異常であると判定される。今回は、操作ストローク検出装置９１２が異常であると仮定すれば、Ｓ４４において、電気ブレーキ許可フラグＦを０にする信号が出力され、以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５２】
これに対して、今回は、操作ストローク検出装置９１２が正常であると仮定すれば、Ｓ３５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３６において、各基準値Ｓe1，Ｓe2，Ｓe3が、各検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3の今回値に更新され、続いて、Ｓ３７において、更新された基準値Ｓe1，Ｓe2，Ｓe3がＲＡＭ９０４にストアされる。その後、Ｓ３８において、システム異常判定済フラグＦが１であるか否かが判定される。システム異常判定済フラグＦは、本ルーチンまたはセンサ動的異常判定ルーチンによるシステム異常判定が、イグニションスイッチ９１８がＯＦＦからＯＮに操作された後に１回のみ行われるようにするためにＲＡＭ９０４に設けられていて、０で、本ルーチンまたはセンサ動的異常判定ルーチンによるシステム異常判定が終了してはいないことを示し、１で、終了したことを示す。このシステム異常判定済フラグＦも、車両電源の投入に伴って０とされる。今回は、システム異常判定済フラグＦが０であると仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ３９において、システム異常判定が行われる。
【００５３】
このシステム異常判定においては、モータ回転位置センサ９１４，モータ電流センサ９１６等、電気ブレーキの制御に必要な各種センサの出力信号に異常なノイズが存在するか否かが判定される。例えば、各種センサにつき、出力信号に非常に急峻な変化が設定期間内に複数回発生したか否かが判定され、発生したならば、ブレーキシステムの電気系統に異常があると判定される。さらに、このシステム異常判定においては、第１および第２バッテリ９２４，９２６の電圧が有効であるか否かが判定される。例えば、各バッテリ９２４，９２６の電圧が設定範囲内にあるか否かが判定され、なければ、ブレーキシステムの電気系統に異常があると判定される。
【００５４】
今回は、ブレーキシステムの電気系統が正常であると仮定すれば、Ｓ４０において、システム異常フラグＦが０とされる。システム異常フラグＦもＲＡＭ９０４に設けられていて、０で、ブレーキシステムの電気系統が正常であることを示し、１で、異常であることを示す。このシステム異常フラグＦも、車両電源の投入に伴って０とされる。その後、Ｓ４１において、電気ブレーキ許可フラグＦが１とされる。電気ブレーキ許可フラグＦもＲＡＭ９０４に設けられていて、０で、電気ブレーキの作動を許可すべきでないことを示し、１で、許可すべきことを示す。この電気ブレーキ許可フラグＦも、車両電源の投入に応じて０とされる。続いて、Ｓ４２において、システム異常判定済フラグＦが１とされる。システム異常判定が終了したからである。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、今回は、ブレーキシステムの電気系統が異常であると仮定すれば、Ｓ４３において、システム異常フラグＦが１とされる。今回は、その後、Ｓ４１がスキップされてＳ４２に移行する。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５５】
以上、システム異常判定済フラグＦが０である状態でＳ３８以下のステップが開始された場合を説明したが、１である場合には、Ｓ３８の判定がＹＥＳとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５６】
次に、センサ動的異常判定ルーチンを説明する。
概略的に説明すれば、本ルーチンにおいては、ブレーキペダル３４が操作位置にある状態で、３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3を相互に比較することにより、操作ストローク検出装置９１２が異常であるか否かが判定される。具体的には、３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて、同じ方向に時間的に変化しているか否かが判定される。いずれかの検出値が時間と共に増加または減少しているのなら、他のすべての検出値も同じように増加または減少しているか否かが判定されるのである。３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて、同じ方向に時間的に変化している場合には、操作ストローク検出装置９１２が正常であると判定され、そうでない場合には、異常であると判定される。
【００５７】
図１０には、本ルーチンがフローチャートで表されている。本ルーチンも、イグニションスイッチ９１８がＯＦＦからＯＮに操作されることに応じて実行を開始される。本ルーチンの実行時には、まず、Ｓ５１において、前記センサ異常判定済フラグＦが１であるか否かが判定される。センサ動的異常判定は、センサ静的異常判定の終了後には行われないようになっており、本ステップにおいては、センサ静的異常判定が既に行われたか否かが判定されるのである。今回は、センサ静的異常判定が既に行われたと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、直ちに本ルーチンの実行が終了し、以後、イグニションスイッチ９１８が再度ＯＦＦからＯＮに操作されるまで、本ルーチンの実行が中止される。
【００５８】
これに対して、今回は、センサ静的異常判定が未だ行われていないと仮定すれば、Ｓ５１の判定がＮＯとなり、Ｓ５２において、３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて変化中であるか否かが判定される。各検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3が変化中であるか否かは、各検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3の今回値と前回値（ＲＡＭ９０４に記憶されている）との差が実質的に０でないか否かを判定することにより判定される。今回は、３個の検出値がすべて変化中ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上で本ルーチンの今回の実行が終了し、一定時間の経過後、本ルーチンの次回の実行が開始される。
【００５９】
これに対して、今回は、３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて変化中であると仮定すれば、Ｓ５２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５３において、３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて同じ方向に変化しているか否かが判定される。各検出値の変化方向は、各検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3の今回値と前回値との差の符号により判定される。今回は、３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて同じ方向に変化しているわけではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上で本ルーチンの実行し、以後、イグニションスイッチ９１８が再度ＯＦＦからＯＮに操作されるまで、本ルーチンの実行が中止される。
【００６０】
これに対して、今回は、３個の検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3がすべて同じ方向に変化していると仮定すれば、Ｓ５３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５４において、図９のＳ３９におけると同様にしてシステム異常判定が行われる。Ｓ５４は、センサ異常判定済フラグＦが０の場合、すなわち、センサ静的異常判定ルーチンによるセンサ静的異常判定もシステム異常判定も行われていない状態で実行される。そのため、このＳ５４に先立ち、システム異常判定済フラグＦの状態は判定されない。今回は、システム異常判定においてブレーキシステムの電気系統が正常であると判定されたと仮定すれば、Ｓ５５において、システム異常フラグＦが０とされ、続いて、Ｓ５６において、電気ブレーキ許可フラグＦが１とされ、その後、Ｓ５７において、システム異常判定済フラグＦも１とされる。以上で本ルーチンの実行が終了し、以後、イグニションスイッチ９１８が再度ＯＦＦからＯＮに操作されるまで、本ルーチンの実行が中止される。これに対して、今回は、システム異常判定においてブレーキシステムの電気系統が異常であると判定されたと仮定すれば、Ｓ５８において、システム異常フラグＦが１とされ、その後、Ｓ５６がスキップされてＳ５７に移行する。以上で本ルーチンの実行が終了し、以後、イグニションスイッチ９１８が再度ＯＦＦからＯＮに操作されるまで、本ルーチンの実行が中止される。
【００６１】
次に、操作ストローク検出ルーチンを説明する。
３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃが同時に故障することはごく稀であり、また、それらのうちの２個が同時に故障することも稀であると考えられる。したがって、それら３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃのうち少なくとも２個は同時に正常であると考えることができ、このように考えることができれば、それら３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃから任意に２個を抽出して検出値の差をとれば、差の絶対値が実質的に０である場合には、その差に対応する２個のセンサは共に正常であり、一方、差の絶対値が実質的に０でない場合には、その差に対応する２個のセンサの一方は故障し、他方は正常であると推定できる。そこで、本実施形態においては、それら３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃから任意に２個を抽出して検出値の差をとることが、差の絶対値が実質的に０であることが生じるまで続けられ、そして、差の絶対値が実質的に０となったならば、その差を生じさせた２個のセンサのいずれかの検出値に基づいて操作ストロークが演算される。よって、本実施形態によれば、操作ストローク検出装置９１２の故障に起因して操作ストロークが検出不能となる事態を回避できる。なお、そのような操作検出技術は、３個の検出値に対して多数決理論を適用することにより、検出値が実質的に等しい２個のセンサは共に正常であるが、残りのセンサは異常であるとの判断に基づいて行われるものであると考えることもできる。
【００６２】
本ルーチンは図１１にフローチャートで表されている。本ルーチンも、イグニションスイッチ９１８がＯＦＦからＯＮに操作された後、繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ１１１において、各センサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの検出値（生値）ＳS1，ＳS2，ＳS3が入力される。その後、Ｓ１１２において、まず、検出値ＳS1とＳS2との差の絶対値が０に近い判定値Δ２以下であるか否かが判定され、その判定がＹＥＳであれば、検出値ＳS1が選択される。その判定がＮＯであれば、検出値ＳS2とＳS3との差の絶対値が判定値Δ２以下であるか否かが判定され、その判定がＹＥＳであれば、検出値ＳS2が選択される。その判定がＮＯであれば、検出値ＳS3とＳS1との差の絶対値が判定値Δ２以下であるか否かが判定され、その判定がＹＥＳであれば、検出値ＳS3が選択される。
【００６３】
その後、Ｓ１１３において、ＲＡＭ９０４にストアされている基準値Ｓe1〜Ｓe3のうち、選択された検出値ＳS*に対応するものがＲＡＭ９０４から読み出され、続いて、Ｓ１１４において、操作ストロークＳF の今回値が、検出値ＳS1〜ＳS3から選択された選択検出値ＳS*から、基準値Ｓe1〜Ｓe3のうち、選択された検出値ＳS*に対応する対応基準値Ｓe*が引き算されることにより、演算される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６４】
次に、前輪ブレーキ制御ルーチンを説明する。
本ルーチンは、右前輪ＦＲと左前輪ＦＬとに関して順にかつ繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ１３１において、電気ブレーキ許可フラグＦが１であるか否かが判定される。今回は、１であると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１３２に移行する。このＳ１３２においては、モータ回転位置センサ９１４およびモータ電流センサ９１６から各種信号が入力され、さらに、最新の操作ストロークＳF がＲＡＭ９０４から読み出される。次に、Ｓ１３３において、読み出された操作ストロークＳF に基づき、操作ストロークと車輪制動力との関係（ＲＯＭ９０２に記憶されている。）に従い、今回の目標車輪制動力が決定され、さらに、その決定された目標車輪制動力と、検出されたモータ回転位置およびモータ電流とに基づき、モータ２０に出力すべき指令が演算される。その後、Ｓ１３４において、演算されたモータ指令がモータ２０に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６５】
これに対して、今回は、電気ブレーキ許可フラグＦが０であると仮定すれば、Ｓ１３１の判定がＮＯとなり、Ｓ１３５において、モータ指令が０とされ、その後、Ｓ１３４において、そのモータ指令がモータ２０に対して出力される。それにより、今回は、電動式ディスクブレーキ２２が非作用状態とされる。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６６】
次に、後輪ブレーキ制御ルーチンを説明する。
本ルーチンは、右後輪ＲＲと左後輪ＲＬとに関して順にかつ繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ１５１において、電気ブレーキ許可フラグＦが１であるか否かが判定される。今回は、０であると仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ１５６において、ソレノイド７８２をＯＦＦにするための信号が出力され、それにより、マニュアルブレーキである機械式ドラムブレーキ３６が作動可能な状態が選択される。その後、Ｓ１５７において、モータ指令が０とされ、続いて、Ｓ２５において、そのモータ指令がモータ３０に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６７】
これに対して、今回は、電気ブレーキ許可フラグＦが１であると仮定すると、Ｓ１５１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１５２において、ソレノイド７８２をＯＮにするための信号が出力され、それにより、電気ブレーキである電動式ドラムブレーキ３２が作動可能な状態が選択される。その後、Ｓ１５３において、前輪ブレーキ制御ルーチンにおけるＳ１３２と同様にして、モータ回転位置およびモータ電流の検出ならびに操作ストロークＳF の読込みが行われ、続いて、Ｓ１５４において、それら検出および読込みの結果に基づき、Ｓ１３３と同様にして、モータ指令が演算される。その後、Ｓ１５５において、演算されたモータ指令がモータ３０に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６８】
ここで、左右後輪に関して、操作ストローク検出装置９１２を含むブレーキシステムの電気系統が正常であるか異常であるかに応じて、電気ブレーキである電動式ドラムブレーキ３２とマニュアルブレーキである機械式ドラムブレーキ３６とのいずれかが選択される様子を図１４ないし図１８のタイムチャートに基づいて具体的に説明する。
【００６９】
まず、図１４に示すように、イグニションスイッチ９１８（図において「ＩＧ．ＳＷ」で表す。）をＯＦＦからＯＮに操作したときに、ブレーキペダル３４が踏み込まれておらず、よって、ブレーキスイッチ９１０（図において「ブレーキＳＷ」で表す。）の出力信号がＯＦＦである場合には、その出力信号がＯＦＦからＯＮに変化したことに応じて、センサ静的異常判定ルーチンによるセンサ静的異常判定が開始される。この判定により、ブレーキシステムの電気系統が正常であると判定されれば、最初のブレーキ操作の開始時から電気ブレーキが選択され、これに対して、異常であると判定されれば、最初のブレーキ操作の開始時からマニュアルブレーキが選択される。
【００７０】
これに対して、図１５に示すように、イグニションスイッチ９１８をＯＦＦからＯＮに操作したときに、既にブレーキペダル３４が踏み込まれている場合には、ブレーキスイッチ９１０の出力信号が最初のブレーキ操作の開始時からＯＮであるため、直ぐにはセンサ静的異常判定ルーチンによるセンサ静的異常判定が開始されない。このとき、その回のブレーキ操作において３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃのすべてに関して検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3（出力信号に対応する。）が同じ方向に変化する時期を待って、センサ動的異常判定ルーチンによるセンサ動的異常判定が開始される。その開始前にあっては、電気ブレーキが正常であるか否かをかかわらず、マニュアルブレーキが選択されて作動させられる。そのセンサ動的異常判定ルーチンにより、ブレーキシステムの電気系統が正常であると判定されれば、そのときから電気ブレーキが選択されて作動させられ、一方、異常であると判定されれば、引き続いてマニュアルブレーキが選択されて作動させられる。
【００７１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、操作ストローク検出装置９１２とＥＣＵ８００のうち図１１の操作ストローク検出ルーチンを実行する部分とが互いに共同して「操作値検出装置」の一例を構成し、ＥＣＵ８００のうち図１３の後輪ブレーキ制御ルーチンを構成する部分が「電気ブレーキ制御装置」の一例を構成し、操作ストローク検出装置９１２とブレーキスイッチ９１０とモータ回転位置センサ９１４とモータ電流センサ９１６とＥＣＵ８００と第１および第２ドライバ９２０，９２２と第１および第２バッテリ９２４，９２６と主バッテリ９２８とが互いに共同して「電気ブレーキ装置」の一例を構成し、ブレーキスイッチ９１０とＥＣＵ８００のうち図９のセンサ静的異常判定ルーチンおよび図１０のセンサ動的異常判定ルーチンを実行する部分とが互いに共同して「電気ブレーキ装置異常判定装置」の一例を構成し、ＥＣＵ８００のうちＳ９のＳ４１およびＳ１０のＳ５６を実行する部分とマニュアルブレーキ制御装置３００とが互いに共同して「ブレーキ選択装置」の一例を構成しているのである。また、ＥＣＵ８００のうち図９のＳ３１ないしＳ３７および図１０のＳ５１ないしＳ５３を実行する部分が「検出装置異常判定装置」の一例を構成しているのである。また、ＥＣＵ８００のうち図１０のＳ５２およびＳ５３を実行する部分が「判定手段」の一例および「手段」の一例を構成しているのである。
【００７２】
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのは、後輪ブレーキ制御ルーチンのみについてであるため、そのルーチンについてのみ詳細に説明し、他の要素について同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００７３】
３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃのすべてに関して検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3が同じ方向に変化する時期を待って、センサ動的異常判定ルーチンによるセンサ動的異常判定が開始された場合に、その回のブレーキ操作が、操作ストロークが増加する期間を経ることなく、終了してしまう場合がある。この場合、第１実施形態においては、図１７に示すように、その回のブレーキ操作において、センサ動的異常判定ルーチンによりブレーキシステムの電気系統が正常であると判定されれば、車両制動力を減少させればよい期間といえども、マニュアルブレーキから電気ブレーキに切り換えられる。しかし、そのような期間であれば、たとえ電気ブレーキが正常であることが判明したからといって、マニュアルブレーキから電気ブレーキに切り換えることはそれほど重要なことではない。そこで、本実施形態においては、図１８に示すように、そのような場合には、電気ブレーキが正常であることが判明した後にも、その回のブレーキ操作が終了するまでは、マニュアルブレーキを選択し続け、次回のブレーキ操作においてその当初から電気ブレーキを選択して作動させるようになっている。
【００７４】
そのため、本実施形態においては、後輪ブレーキ制御ルーチンが、第１実施形態におけるルーチンに変更が加えられている。以下、本ルーチンを図１６に示すフローチャートに基づいて詳細に説明するが、第１実施形態におけるルーチンと共通するステップについては簡単に説明する。
【００７５】
本ルーチンも、右後輪ＲＲと左後輪ＲＬとに関して順にかつ繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ２０１において、電気ブレーキ許可フラグＦが１であるか否かが判定される。今回は、０であると仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ２０７において、ソレノイド７８２をＯＦＦにするための信号が出力され、それにより、マニュアルブレーキである機械式ドラムブレーキ３６が作動可能な状態が選択される。その後、Ｓ２０８において、モータ指令が０とされ、続いて、Ｓ２０６において、そのモータ指令がモータ３０に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７６】
これに対して、今回は、電気ブレーキ許可フラグＦが１であると仮定すると、Ｓ２０１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０２において、前記Ｓ１５３におけると同様にして、モータ回転位置およびモータ電流の検出ならびに操作ストロークＳF の読込みが行われ、その後、Ｓ２０３において、センサ動的異常判定が、操作ストロークの減少期間に行われ、かつ、現在もその減少期間に属するか否かが判定される。今回は、センサ動的異常判定が、操作ストロークの減少期間に行われなかったか、または、減少期間に行われても、現在はその減少期間とは別の期間（増加期間，保持期間または減少期間）に属すると仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ２０４において、ソレノイド７８２をＯＮにするための信号が出力され、それにより、電気ブレーキである電動式ドラムブレーキ３２が作動可能な状態が選択される。その後、Ｓ２０５において、前記１５４におけると同様にして、モータ指令が演算される。その後、Ｓ２０６において、演算されたモータ指令がモータ３０に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７７】
これに対して、今回は、センサ動的異常判定が、操作ストロークの減少期間に行われ、かつ、現在もその減少期間に属すると仮定すれば、Ｓ２０３の判定がＹＥＳとなり、電気ブレーキ許可フラグＦが０である場合と同様に、Ｓ２０７において、ソレノイド７８２をＯＦＦにするための信号が出力され、それにより、マニュアルブレーキである機械式ドラムブレーキ３６が作動可能な状態が選択される。その後、Ｓ２０８において、モータ指令が０とされ、続いて、Ｓ２０６において、そのモータ指令がモータ３０に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、ＥＣＵ８００のうち図１６の後輪ブレーキ制御ルーチンを構成する部分が「電気ブレーキ制御装置」の一例を構成しているのである。
【００７９】
なお付言すれば、以上説明したいくつかの実施形態においてはいずれも、後輪のみに関して電気ブレーキとマニュアルブレーキとの選択が可能とされてそれらブレーキに対して本発明が適用されているが、前輪に関してもブレーキ選択を可能にして前輪ブレーキと後輪ブレーキとの双方に対して本発明を適用したり、後輪に代えて前輪に関してブレーキ選択を可能にして前輪ブレーキに対して本発明を適用することが可能である。
【００８０】
さらに付言すれば、それら実施形態においてはいずれも、操作ストローク検出装置９１２を構成する３個のセンサ９１２ａ，９１２ｂ，９１２ｃの出力信号に基づいて演算された検出値ＳS1，ＳS2，ＳS3を用いてセンサの静的および動的異常判定が行われるようになっているが、演算前の出力信号を用いてそれら異常判定を行うことも可能である。
【００８１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、それらの他にも、特許請求の範囲を逸脱することなく当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した形態で本発明を実施することができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるブレーキシステムの全体構成を示す系統図である。
【図２】図１における電動式ドラムブレーキと機械式ドラムブレーキとを拡大して示す側面断面図である。
【図３】図２におけるシュー拡張アクチュエータを拡大して示す部分断面側面図である。
【図４】図１におけるマニュアルブレーキ制御装置をブレーキペダル装置と共に拡大して示す側面断面図である。
【図５】そのマニュアルブレーキ制御装置を示す断面図である。
【図６】そのマニュアルブレーキ制御装置を示す別の断面図である。
【図７】そのマニュアルブレーキ制御装置を示す分解斜視図である。
【図８】図１における操作ストローク検出装置を示す正面図である。
【図９】図１におけるコンピュータのＲＯＭに記憶されているセンサ静的異常判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】そのＲＯＭに記憶されているセンサ動的異常判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】そのＲＯＭに記憶されている操作ストローク検出ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】そのＲＯＭに記憶されている前輪ブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】そのＲＯＭに記憶されている後輪ブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】上記第１実施形態において電気ブレーキとマニュアルブレーキとが選択される様子の一例を示すタイムチャートである。
【図１５】上記第１実施形態において電気ブレーキとマニュアルブレーキとが選択される様子の別の例を示すタイムチャートである。
【図１６】本発明の第２実施形態であるブレーキシステムにおけるコンピュータのＲＯＭに記憶されている後輪ブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１７】前記第１実施形態において電気ブレーキとマニュアルブレーキとが選択される様子の一例を示すタイムチャートである。
【図１８】上記第２実施形態において電気ブレーキとマニュアルブレーキとが選択される様子の一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
３０ ＤＣモータ
３２ 電動式ドラムブレーキ
３４ ブレーキペダル
３６ 機械式ドラムブレーキ
３００ マニュアルブレーキ制御装置
８００ 電子制御ユニットＥＣＵ
９１２ 操作ストローク検出装置
Claims (7)
- ブレーキ操作部材と、
そのブレーキ操作部材の操作力により機械的に車輪を制動するマニュアルブレーキと、
前記ブレーキ操作部材の操作に応じて、前記車輪と同じかまたは異なる車輪を電気的に制動する電気ブレーキを有する電気ブレーキ装置であって、さらに、その電気ブレーキ装置に異常があるか否かを判定する電気ブレーキ装置異常判定装置をも有するものと、
前記電気ブレーキ装置異常判定装置の判定結果に基づいて前記電気ブレーキと前記マニュアルブレーキとのいずれかを選択し、前記ブレーキ操作部材が操作されればその操作に応じた作動が可能な状態とするブレーキ選択装置であって、前記電気ブレーキ装置の電源投入時から最初に前記電気ブレーキ装置異常判定装置により前記電気ブレーキ装置に異常があるか否かが判定されるまで、前記マニュアルブレーキを選択して作動可能な状態とするものと
を含むことを特徴とするブレーキシステム。 - 前記ブレーキ選択装置が、前記電気ブレーキ装置の電源投入時から最初に前記電気ブレーキ装置異常判定装置により前記電気ブレーキ装置に異常はないと判定されるまで、前記マニュアルブレーキを選択し続け、最初に電気ブレーキ装置異常判定装置により電気ブレーキ装置に異常はないと判定されたときに、前記電気ブレーキを選択するものである請求項１に記載のブレーキシステム。
- 前記電気ブレーキ装置が、さらに、(a) 前記ブレーキ操作部材の操作値を検出する操作値検出装置と、(b) その操作値検出装置により検出された操作値に基づいて前記電気ブレーキを制御する電気ブレーキ制御装置とを含み、前記電気ブレーキ装置異常判定装置が、前記操作値検出装置に異常があるか否かを判定する検出装置異常判定装置を含む請求項１または２に記載のブレーキシステム。
- 前記操作値検出装置が、各々、前記操作値に応じて変化する信号を出力する複数のセンサを含み、前記検出装置異常判定装置が、それら複数のセンサの複数の出力信号を相互に比較することにより、前記操作値検出装置に異常があるか否かを判定する判定手段を含む請求項３に記載のブレーキシステム。
- 前記判定手段が、前記複数のセンサの複数の出力信号が互いに同じ方向に変化する場合には、それら複数のセンサのいずれにも異常はないと判定する手段を含む請求項４に記載のブレーキシステム。
- 前記マニュアルブレーキと前記電気ブレーキとが共に、車輪と共に回転する回転体に摩擦材を押し付けて回転体の回転を抑制することにより前記車輪を制動する形式のブレーキである請求項１ないし５のいずれかに記載のブレーキシステム。
- 前記マニュアルブレーキと前記電気ブレーキとが前記回転体および前記摩擦材を共有する請求項６に記載のブレーキシステム。
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| CN102038032B (zh) * | 2009-10-21 | 2012-10-03 | 福建省农业科学院甘蔗研究所 | 一种果蔗的加工保鲜方法 |
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