JP5450350B2 - ブレーキスイッチの異常検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両におけるブレーキペダルの作動状態を検出するブレーキスイッチの異常を検出する装置に関する。

特許文献１に開示のブレーキスイッチの異常を検出する装置は、ブレーキブースタの内圧の変化度合いと、ブレーキへの供給液圧と、ブレーキペダルの踏力とのうち、少なくとも１つを用いてブレーキの作動状態を検出し、これら検出値とブレーキスイッチにより検出された作動状態とからブレーキスイッチの異常を診断している。

特開平０５−３１９２５０号公報

しかしながら、上記従来技術では、例えば、ブレーキの作動状態を検出する手段としてブレーキの供給液圧を用いた場合、ブレーキの作動状態を検出するにあたりブレーキ液等を介している。このため、温度変化等によるブレーキ液の圧力のばらつきによってはブレーキを完全に戻しているにも関わらず、当該戻し操作と同じタイミングに、ブレーキへの供給液圧が「ブレーキを完全に戻していると判断できる圧力」にならない場合がある。この場合、ブレーキスイッチが異常であると誤って判断するおそれがあった。
本発明の目的は、ブレーキスイッチの異常を精度良く検出可能なブレーキスイッチの異常検出装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、ブレーキストローク検出手段により検出されたストローク量と、ブレーキスイッチにより検出されたブレーキペダルの作動状態とに基づいて、ブレーキスイッチの異常を判断することとした。

ブレーキストロークのように、ブレーキペダルと一体で作動する部材の作動状態を用いて異常判断することで、ブレーキ操作タイミング等を見誤ることがなく、ブレーキスイッチの異常を精度良く検出できる。

実施例１の異常検出装置を示す構成図である。 実施例１のBNC SWまたはBNO SWがON側に固着した場合にブレーキスイッチが異常であると判断する処理の流れを表すフローチャートである。 実施例１のBNC SWまたは BNO SWがOFF側に固着した場合にブレーキスイッチが異常であると判断する処理の流れを表すフローチャートである。 実施例１のON側固着判断処理の作用を表すタイムチャートである。 実施例１のOFF側固着判断処理の作用を表すタイムチャートである。

[実施例１]
本願発明の実施例１を図面に基づいて説明する。図１は実施例１の異常検出装置を示す構成図である。ブレーキペダル１の作動により倍力装置８が作動し、当該倍力装置８の倍力作用によりマスタシリンダ７を作動する。当該マスタシリンダ７から油圧配管９を介して、各輪のホイルシリンダ６にブレーキ液圧を供給しブレーキを作動させる。尚、車両の四輪全てにホイルシリンダ６を備えているが、図１ではホイルシリンダ６を１つのみ記載している。
また、ブレーキペダル１のストローク量を検出するブレーキストロークセンサ２（ブレーキストローク量検出手段に相当）と、ブレーキペダル１の作動時（例えばドライバがブレーキを踏んだ場合）にLoレベルとなるOFF信号を出力し、非作動時（例えばドライバがブレーキを放した場合）にHiレベルとなるON信号を出力するBrake Normal Close Switch(以下、BNC SW４)と、前記ブレーキペダル１の作動時にHiレベルとなるON信号を出力し、非作動時にLoレベルとなるOFF信号を出力するBrake Normal Open Switch (以下、BNO SW３)と、を有する。尚、BNC SW４とBNO SW３とを総称してブレーキスイッチと記載する。
ECU５内には、これらブレーキペダルストロークセンサ２と当該ブレーキスイッチからの信号を入力してブレーキスイッチの異常を判断するブレーキスイッチ異常判断部を有する。尚、ブレーキスイッチの異常判断には、ブレーキペダルストロークセンサ２とブレーキスイッチからの信号に加え、マスタシリンダ７、倍力装置８からの信号を利用しても良いが、実施例１では、ブレーキペダルストロークセンサ２の信号とブレーキスイッチの信号の二つを用いた例を示す。

（ブレーキスイッチがON側固着である場合の判断処理）
図２は、BNC SW４または BNO SW３がON側に固着した場合にブレーキスイッチが異常であると判断する処理の流れを表すフローチャートである。
ステップS1では、BNC SW４または BNO SW３がON側固着であると１次判断（詳細については後述のステップS4参照）しているかを判定する。Yesの場合にはステップS5へ移行し、Noの場合にはステップS2へ移行する。これにより、BNC SW４または BNO SW３がON側に固着した場合に、より早く異常を検出することが可能である。
ステップS2では、ブレーキペダル１のストローク量BPSがブレーキペダル１を確実に放していると判断できる領域（BPS0以下）にあるか否かを判定し、Yesの場合にはステップS3へ移行し、Noの場合にはブレーキスイッチ１のON側固着判断処理を終了する。すなわち、ブレーキ液圧等を介在することなく、ブレーキペダル１の動きと一致するストローク量により検知するため、タイミングがずれることによる誤判断を回避できる。
ステップS3では、ステップS2においてブレーキを放していると判断した状態で、BNC SW４または BNO SW３がブレーキを踏んでいると検出している状態の継続時間Tonが所定時間T1以上継続したかを判定する。Yesの場合にはステップS4へ移行し、Noの場合にはブレーキスイッチのON側固着判断処理を終了する。これにより、BNC SW４または BNO SW３の出力信号が外乱等によって瞬間的または一時的にON側に固着状態となった場合に、ブレーキスイッチのON側固着と誤判断することがない。

ステップS4では、ステップS3において継続時間Tonが所定時間T1継続した場合にBNC SW４または BNO SW３がON側に固着していると１次判断し、BSWON = 1に設定する。
ステップS5では、ブレーキ操作がなされた場合にBNC SW４の作動回数BNCSWON及び BNO SW３の作動回数BNOSWONが所定回数C1以上正常に作動したか否かを判定する。Yesの場合には正常であると判断してステップS6へ移行し、Noの場合には何らかの異常があると判断してステップS7へ移行する。このように複数回の作動に基づいて判断するため、BNC SW４及び BNO SW３がON側固着と誤判断することがない。

ステップS6では、ステップS5においてBNC SW４及び BNO SW３は正常であると判断されていることから、BSWON = 0 に設定し、１次判断を解除する。これにより、BNC SW４または BNO SW３がON側に固着していると最終的な異常判断をする前に、BNC SW４及び BNO SW３が正常であると判断した場合は再度ステップS1からの処理を実施し、BNC SW４または BNO SW３が異常であると誤判断することがないようにしている。
ステップS7では、BNC SW４の作動回数BNCSWONが所定の回数C2以上正常な動作をしたか否かを判定する。Yesの場合には、ステップS8へ移行し、Noの場合にはステップS9へ移行する。
ステップS8では、ステップS7にて正常と判断したBNC SW４とは別のBNO SW３が異常であると判断し、BNOSWONNG = 1 に設定する。

ステップS9では、ステップS7に関連しBNO SW３の作動回数BNOSWONが所定の回数C2以上正常に動作したかを判定する。Yesの場合にはステップS10へ移行し、Noの場合にはブレーキスイッチのON側固着判断処理を終了する。よって、１次判断が維持される。
ステップS10では、ステップS9にて正常と判断したBNO SW３とは別のBNC SW４が異常であると判断し、BNCSWONNG = 1に設定する。このように、BNC SW４及び BNO SW３のようにブレーキスイッチを２つ用いてブレーキスイッチの異常を検出する装置では、どちらが異常であるかを特定することが可能である。

（ブレーキスイッチがOFF側固着である場合の判断処理）
図３は、BNC SW４または BNO SW３がOFF側に固着した場合にブレーキスイッチが異常であると判断する処理の流れを表すフローチャートである。
ステップS11では、BNC SW４または BNO SW３がOFF側固着であると１次判断（詳細については後述のステップS4参照）しているか否かを判定する。Yesの場合にはステップS15へ移行し、Noの場合にはステップS12へ移行する。これにより、BNC SW４または BNO SW３がOFF側に固着した場合に、より早く異常を検出することが可能である。
ステップS12では、ブレーキペダル１のストローク量BPSがブレーキを確実に踏んでいると判断できる領域（BPS1以上）にあるかを判定する。Yesの場合にはステップS13へ移行し、Noの場合には当該ブレーキスイッチ１のOFF側固着判断処理を終了する。すなわち、ブレーキ液圧等を介在することなく、ブレーキペダル１の動きと一致するストローク量により検知するため、タイミングがずれることによる誤判断を回避できる。
ステップS13では、ステップS12においてブレーキを踏んでいると判断した状態で、BNC SW４または BNO SW３がブレーキを放していると検出している状態の継続時間Toffが所定時間T1継続したかを判定する。Yesの場合にはステップS14へ移行し、Noの場合には当該ブレーキスイッチのOFF側固着判断処理を終了する。これにより、BNC SW４または BNO SW３の出力信号が外乱等によって瞬間的または一時的にOFF側固着状態となった場合に、ブレーキスイッチのOFF側固着と誤判断することがない。
ステップS14では、ステップS13において継続時間Toffが所定時間T1継続した場合にBNC SW４または BNO SW３がOFF側に固着していると１次判断し、BSWOFF = 1に設定する。
ステップS15では、ブレーキ操作がなされた場合にBNC SW４の作動回数BNCSWOFF及び BNO SW３の作動回数BNOSWOFFが所定回数C1以上正常に作動したかを判定する。Yesの場合にはステップS16へ移行し、Noの場合にはステップS17へ移行する。これにより、BNC SW４及び BNO SW３がOFF側固着と誤判断することがない。

ステップS16では、ステップS15においてBNC SW４及び BNO SW３は正常であると判断されていることから、BSWOFF = 0 に設定し、１次判断を解除する。これにより、BNC SW４または BNO SW３がOFF側に固着していると最終的に異常と判断をする前に、BNC SW４及び BNO SW３が正常であると判断した場合は再度ステップS11からの処理を実施し、BNC SW４または BNO SW３が異常であると誤判断することがないようにしている。
ステップS17では、BNC SW４の作動回数BNCSWOFFが所定の回数C2以上正常な動作をしたか否かを判定する。Yesの場合には、ステップS18へ移行し、Noの場合にはステップS19へ移行する。
ステップS18では、ステップS17にて正常と判断したBNC SW４とは別のBNO SW３が異常であると判断し、BNOSWOFFNG = 1 に設定する。
ステップS19では、ステップS17に関連しBNO SW３の作動回数BNOSWONが所定の回数C2以上正常に動作したかを判定する。Yesの場合にはステップS20へ移行し、Noの場合には当該ブレーキスイッチのOFF側固着判断処理を終了する。よって、１次判断が維持される。
ステップS20では、ステップS19にて正常と判断したBNO SW３とは別のBNC SW４が異常であると判断し、BNCSWOFFNG = 1に設定する。このように、BNC SW 及び BNO SWのようにブレーキスイッチを２つ用いるシステムの場合は、ブレーキスイッチのどちらが異常であるかを特定することが可能である。

（ブレーキスイッチのON側固着判断における作用）
図４は、実施例１のON側固着判断処理の作用を表すタイムチャートである。このタイムチャートでは、初期状態として正常な状態から、BNO SW３がON側に固着した場合を表す。
時刻ｔ１において、ブレーキペダル１の放し操作をすると、時刻ｔ２において、ブレーキペダルストローク量BPSがブレーキを確実に放していると判断する領域BPS0以下に差し掛かる。この時に、本来正常であればBNC SW４及び BNO SW３共に正常な信号を出力するが、BNO SW３は正常な信号を出力しないため、この時点から時間Tonの経過を監視する。
時刻ｔ３において、このTonが時刻T1に到達するとブレーキスイッチはON側に固着していると１次判断しBSWON = 1 に設定する。
この時、TonがT1に到達するまでにブレーキの放し操作をしていない、すなわちBPS ≦ BPS0とならない状態になった時点でTonの経過時間は0にリセットされる。
そして、ブレーキスイッチのON側固着１次判断後にブレーキ操作を実施し、時刻ｔ３１に示すように、BNC SW４が正常に作動する度にBNCSWONをカウントアップしていき、時刻ｔ４において、BNCSWON ≧ C2となると、BNO SW３が異常であると判断する。

ここで、時刻ｔ３２に示すように、BNO SW３が正常に作動したかを示すBNOSWONは、ブレーキ操作中に正常に作動したと認識する時点C1に到達していないため正常と判断していないことが分かる。以上より、ブレーキスイッチが正常であるにも関わらず異常であると誤判断することなく、ON側固着である場合に確実に異常であることが検出することが出来、さらに実施例１の様にブレーキスイッチを２つ用いるシステムの場合には、異常である方を特定して検出することが可能なため、ブレーキスイッチの不要な検査、交換等をしなくて良い。

（ブレーキスイッチのOFF側固着判断における作用）
図５は、実施例１のOFF側固着判断処理の作用を表すタイムチャートである。このタイムチャートでは、初期状態として正常な状態から、BNO SW３がOFF側に固着した場合を表す。
時刻ｔ１において、ブレーキペダル１の踏み操作をすると、時刻ｔ２において、ブレーキペダルストローク量BPSがブレーキを確実に踏んでいると判断する領域BPS1以上に差し掛かる。この時に、本来正常であればBNC SW４及び BNO SW３共に正常な信号を出力するが、BNO SW３は正常な信号を出力しないため、この時点から時間Toffの経過を監視する。
時刻ｔ３において、このToffが時刻T1に到達するとブレーキスイッチはOFF側に固着していると１次判断しBSWOFF = 1 を設定する。
この時、ToffがT1に到達するまでにブレーキの踏み操作をしていない、すなわちBPS ≧ BPS1とならない状態になった時点でToffの経過時間は０にリセットされる。
そして、ブレーキスイッチのOFF側固着１次判断後にブレーキ操作を実施し、時刻ｔ３１に示すように、BNC SW４が正常に作動する度にBNCSWONをカウントアップしていき、時刻ｔ４において、BNCSWOFF ≧ C2となると、BNO SW３が異常であると判断する。
ここで、時刻ｔ３２に示すように、BNO SW３が正常に作動したかを示すBNOSWOFFは、ブレーキ操作中に正常に作動したと認識する時点C1に到達していないため正常と判断していないことが分かる。以上より、ブレーキスイッチが正常であるにも関わらず異常であると誤判断することなく、OFF側固着である場合に確実に異常であることが検出することが出来、さらに実施例１の様にブレーキスイッチを２つ用いるシステムの場合には、異常である方を特定して検出することが可能なため、ブレーキスイッチの不要な検査、交換等をしなくて良い。

以上説明したように、実施例１にあっては下記に列挙する作用効果を得ることができる。
（１）ブレーキペダル１のストローク量を検出するブレーキストロークセンサ２（ブレーキストローク量検出手段）と、ブレーキペダル１が作動したことを示すBNOSW３，BNCSW４（ブレーキスイッチ）と、ブレーキストロークセンサ２により検出されたストローク量と、ブレーキスイッチにより検出されたブレーキペダルの作動状態とに基づいて、ブレーキスイッチの異常を判断するECU５内のブレーキスイッチ異常判断部（ブレーキスイッチ異常判断手段）と、を備えた。
ブレーキストロークセンサ２のように、ブレーキペダル１と一体で作動する部材の作動状態を用いて異常判断することで、ブレーキ操作タイミング等を見誤ることがなく、ブレーキスイッチの異常を精度良く検出できる。

（２）ブレーキスイッチ異常判断部は、ステップS2もしくはステップS12において、ブレーキストロークセンサ２により検出されたストローク量BPSがブレーキペダル１の作動を表すBPSO以下、もしくはBPS1以上のとき（所定値を越えたとき）に、ブレーキスイッチ２が異常か否かを判断する。
よって、ブレーキペダル１の作動時に確実にブレーキスイッチの異常を判断することができる。

（３）ブレーキスイッチ異常判断部は、ブレーキストロークセンサ２により検出されたストローク量BPSに基づいてブレーキペダルの作動状態を判断する。
上述したように、ストローク量によって踏み込み状態や、放している状態を判断することができ、ブレーキスイッチの状態と比較することでブレーキスイッチの異常を確実に検出することができる。

（４）ブレーキスイッチは、ブレーキペダル１を踏み込んだときにON信号を出力し、ブレーキペダルを離したときにOFF信号を出力するBNOSW３（第１スイッチ）と、ブレーキペダル１を踏み込んだときにOFF信号を出力し、ブレーキペダルを離したときにON信号を出力するBNCSW４（第２スイッチ）と、を有する。
よって、ブレーキスイッチに基づく作動状態のうち、ストローク量に基づく作動状態と一致するスイッチの信号が正常であり、不一致の信号が異常であると判断することができる。また、二つのスイッチを備えることで、安全性を向上することができる。

（他の実施例）
実施例１においてはブレーキペダル１の作動状態を検出する手段及びブレーキペダル１の作動状態を判断する手段として、ブレーキペダル１のストローク量を併用しているが、ブレーキペダルのストローク量から算出される各輪のホイルシリンダ液圧指令値等を併用することも可能である。
また、実施例１においてはブレーキスイッチを２つ要するシステムとしたが、ブレーキスイッチが１つの場合でも適用可能である。

１ ブレーキペダル
２ ブレーキペダルストロークセンサ
３ BNCSW
４ BNOSW
５ ECU
６ ホイルシリンダ
７ マスタシリンダ
８ 倍力装置
９ 油圧配管

Claims (4)

1. ブレーキペダルのストローク量を検出するブレーキストローク量検出手段と、
   ブレーキペダルが作動したことを示すブレーキスイッチと、
   前記ブレーキストローク量検出手段により検出されたストローク量と、前記ブレーキスイッチにより検出されたブレーキペダルの作動状態とに基づいて、ブレーキスイッチの異常を判断するブレーキスイッチ異常判断手段と、
   を備え、
   前記ブレーキスイッチ異常判断手段は、前記ブレーキストローク量検出手段により検出されたストローク量がブレーキペダル踏み込み時にブレーキペダルの踏み込みを表す所定値を越えてから、前記ブレーキスイッチが異常か否かを判断することを特徴とするブレーキスイッチの異常判断装置。
2. ブレーキペダルのストローク量を検出するブレーキストローク量検出手段と、
   ブレーキペダルが作動したことを示すブレーキスイッチと、
   前記ブレーキストローク量検出手段により検出されたストローク量と、前記ブレーキスイッチにより検出されたブレーキペダルの作動状態とに基づいて、ブレーキスイッチの異常を判断するブレーキスイッチ異常判断手段を備え、
   前記ブレーキスイッチ異常判断手段は、前記ブレーキストローク量検出手段により検出されたストローク量がブレーキペダル放し時にブレーキペダルを放していることを表す所定値を下回ってから、前記ブレーキスイッチが異常か否かを判断することを特徴とするブレーキスイッチの異常判断装置。
3. 請求項１または２に記載のブレーキスイッチの異常判断装置において、
   前記ブレーキスイッチは、
   ブレーキペダルを踏み込んだときにON信号を出力し、ブレーキペダルを放したときにOFF信号を出力する第１スイッチと、
   ブレーキペダルを踏み込んだときにOFF信号を出力し、ブレーキペダルを放したときにON信号を出力する第２スイッチと、を有することを特徴とするブレーキスイッチの異常判断装置。
4. 請求項３に記載のブレーキスイッチの異常判断装置において、
   前記ブレーキスイッチ異常検出判断手段は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの一方のスイッチの異常を検出したときに、一方のスイッチの異常判断を行う一次判断を行い、前記一次判断中に前記一方のスイッチの作動と前記他方のスイッチの作動が所定回数以上の場合に前記一次判断を解除し、他方のスイッチの作動のみが所定回数以上の場合は前記一方のスイッチの異常と判断することを特徴とするブレーキスイッチの異常判断装置。

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