JP5768644B2 - ストップランプスイッチの異常判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、ストップランプスイッチの異常判定装置に関する。

特許文献１には、第１のブレーキスイッチおよび第２のブレーキスイッチと、各ブレーキスイッチの故障の有無を診断する故障診断手段とを備えた車両用定速走行装置が開示されている。この車両用定速走行装置では、ブレーキペダルがオン、すなわちブレーキペダルが踏み込まれた状態における、各ブレーキスイッチのオンオフ状態の組み合わせにより、あるいはブレーキペダルがオフ、すなわちブレーキペダルが踏み込まれていない状態における各ブレーキスイッチのオンオフ状態の組み合わせにより、各ブレーキスイッチの故障を判断している。

また、特許文献２には、ストップランプオン判定時間に対してストップランプオフ判定時間を長くすることで、一度制動オンと判定された後はごく短周期のストップランプスイッチのオンオフ切替、いわゆるチャタリングが生じてもオン判定を維持する技術が開示されている。また、特許文献３には、ストロークセンサ故障時に、マスタシリンダ圧とストップランプスイッチを用いて制動制御を実施する技術が開示されている。

特開平０９−２４０３１３号公報 特開２０１０−１４９７９７号公報 特開２００５−３４３１８６号公報

上述した特許文献１の故障判定方法によれば、ストップランプスイッチ自体の異常を判定することはできるが、ストップランプスイッチの接点不良を含むストップランプスイッチの組み付け異常を判定することができないという課題があった。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ストップランプスイッチの組み付け異常を判定することができる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のストップランプスイッチの異常判定装置は、ブレーキペダルのオンオフを検知するブレーキペダル監視部と、ストップランプスイッチのオンオフを検知するストップランプスイッチ監視部と、前記ブレーキペダル監視部がブレーキペダルのオフを検知している状態で、前記ストップランプスイッチ監視部が所定時間内にストップランプスイッチのオンオフの切り替えを所定回数以上検知した場合に、ストップランプスイッチの組み付け異常と判定する制御部と、を備えることを特徴とする。

この態様の異常判定装置によれば、ストップランプスイッチの組み付け異常を判定することができる。

本発明によれば、ストップランプスイッチの組み付け異常を判定することができる技術を提供することができる。

実施形態１に係るストップランプスイッチの異常判定装置を適用可能なブレーキ制御装置の一例を示す系統図である。 ブレーキペダル周りの構成を示す概略図である。 ストップランプスイッチとブレーキＥＣＵの回路構成を示す図である。 ブレーキペダル踏み込み時の入力値相関を示す図である。 実施形態１に係るストップランプスイッチの異常判定制御の一例を示すフローチャートである。 図６（Ａ）は、ストップランプスイッチとブレーキＥＣＵの回路構成を示す図である。図６（Ｂ）は、ストップランプスイッチの論理表である。 実施形態２に係るストップランプスイッチの異常判定制御の一例を示すフローチャートである。 ブレーキペダルの踏み込み量と油圧センサの出力値との関係を示す図である。 実施形態３に係る制動力制御の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るストップランプスイッチの異常判定装置を適用可能なブレーキ制御装置の一例を示す系統図である。図１に示すように、ブレーキ制御装置２０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、車両に設けられた４つの車輪に付与される制動力を制御する。本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、例えば、走行駆動源として電動モータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両に搭載される。このようなハイブリッド車両においては、車両の運動エネルギを電気エネルギに回生することによって車両を制動する回生制動と、ブレーキ制御装置２０による液圧制動とのそれぞれを車両の制動に用いることができる。ブレーキ制御装置２０は、各車輪に対応して設けられたディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬと、マスタシリンダユニット２７と、動力液圧源３０と、液圧アクチュエータ４０とを含む。

ディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬは、車両の右前輪、左前輪、右後輪および左後輪のそれぞれに制動力を付与する。本実施形態におけるマニュアル液圧源としてのマスタシリンダユニット２７は、運転者によるブレーキペダル２４の操作量に応じて加圧されたブレーキフルードをディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出する。動力液圧源３０は、動力の供給により加圧された作動流体としてのブレーキフルードを、運転者によるブレーキペダル２４の操作から独立してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出することが可能である。液圧アクチュエータ４０は、動力液圧源３０またはマスタシリンダユニット２７から供給されたブレーキフルードの液圧を適宜調整してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに送出する。これにより、液圧制動による各車輪に対する制動力が調整される。ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬ、マスタシリンダユニット２７、動力液圧源３０および液圧アクチュエータ４０のそれぞれについて以下でさらに詳しく説明する。

各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、それぞれブレーキディスク２２とブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを含む。そして、各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬは、それぞれ異なる流体通路を介して液圧アクチュエータ４０に接続されている。なお以下では適宜、ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２３」という。ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおいては、ホイールシリンダ２３に液圧アクチュエータ４０からブレーキフルードが供給されると、車輪と共に回転するブレーキディスク２２にブレーキパッドが押し付けられる。これにより、各車輪に制動力が付与される。

マスタシリンダユニット２７は、本実施形態では液圧ブースタ付きマスタシリンダであり、液圧ブースタ３１、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３およびリザーバ３４を含む。液圧ブースタ３１は、ブレーキペダル２４に連結されており、ブレーキペダル２４に加えられたペダル踏力を増幅してマスタシリンダ３２に伝達する。動力液圧源３０からレギュレータ３３を介して液圧ブースタ３１にブレーキフルードが供給されることにより、ペダル踏力は増幅される。そして、マスタシリンダ３２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比を有するマスタシリンダ圧を発生する。

マスタシリンダ３２とレギュレータ３３との上部には、ブレーキフルードを貯留するリザーバ３４が配置されている。マスタシリンダ３２は、ブレーキペダル２４の踏み込みが解除されているときにリザーバ３４と連通する。一方、レギュレータ３３は、リザーバ３４と動力液圧源３０のアキュムレータ３５との双方と連通しており、リザーバ３４を低圧源とすると共に、アキュムレータ３５を高圧源とし、マスタシリンダ圧とほぼ等しい液圧を発生する。レギュレータ３３における液圧を以下では適宜、「レギュレータ圧」という。

動力液圧源３０は、アキュムレータ３５およびポンプ３６を含む。アキュムレータ３５は、ポンプ３６により昇圧されたブレーキフルードの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ、例えば１４〜２２ＭＰａ程度に変換して蓄えるものである。ポンプ３６は、駆動源としてモータ３６ａを有し、その吸込口がリザーバ３４に接続される一方、その吐出口がアキュムレータ３５に接続される。ポンプ３６により、アキュムレータ圧は維持されるべき設定範囲（許容範囲ともいう）に保たれる。ブレーキＥＣＵ７０は、アキュムレータ圧センサ７２の測定値に基づいて、アキュムレータ圧が許容範囲の下限を下回った場合にポンプ３６をオンとしてアキュムレータ圧を加圧し、アキュムレータ圧が許容範囲の上限を超えた場合にポンプ３６をオフとして加圧を終了する。また、アキュムレータ３５は、マスタシリンダユニット２７に設けられたリリーフバルブ３５ａにも接続されている。アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ３５ａが開弁し、高圧のブレーキフルードはリザーバ３４へと戻される。

上述のように、ブレーキ制御装置２０は、ホイールシリンダ２３に対するブレーキフルードの供給源として、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３およびアキュムレータ３５を有している。そして、マスタシリンダ３２にはマスタ配管３７が、レギュレータ３３にはレギュレータ配管３８が、アキュムレータ３５にはアキュムレータ配管３９が接続されている。これらのマスタ配管３７、レギュレータ配管３８およびアキュムレータ配管３９は、それぞれ液圧アクチュエータ４０に接続される。

液圧アクチュエータ４０は、複数の流路が形成されるアクチュエータブロックと、複数の電磁制御弁を含む。アクチュエータブロックに形成された流路には、個別流路４１、４２，４３および４４と、主流路４５とが含まれる。個別流路４１〜４４は、それぞれ主流路４５から分岐されて、対応するディスクブレーキユニット２１ＦＲ、２１ＦＬ，２１ＲＲ，２１ＲＬのホイールシリンダ２３ＦＲ、２３ＦＬ，２３ＲＲ，２３ＲＬに接続されている。これにより、各ホイールシリンダ２３は主流路４５と連通可能となる。

また、個別流路４１，４２，４３および４４の中途には、ＡＢＳ保持弁５１，５２，５３および５４が設けられている。各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされた各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ブレーキフルードを双方向に流通させることができる。つまり、主流路４５からホイールシリンダ２３へとブレーキフルードを流すことができるとともに、逆にホイールシリンダ２３から主流路４５へもブレーキフルードを流すことができる。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が閉弁されると、個別流路４１〜４４におけるブレーキフルードの流通は遮断される。

さらに、ホイールシリンダ２３は、個別流路４１〜４４にそれぞれ接続された減圧用流路４６，４７，４８および４９を介してリザーバ流路５５に接続されている。減圧用流路４６，４７，４８および４９の中途には、ＡＢＳ減圧弁５６，５７，５８および５９が設けられている。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉状態であるときには、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が開弁されると、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通が許容され、ブレーキフルードがホイールシリンダ２３から減圧用流路４６〜４９およびリザーバ流路５５を介してリザーバ３４へと還流する。なお、リザーバ流路５５は、リザーバ配管７７を介してリザーバ３４に接続されている。

主流路４５は、中途に分離弁６０を有する。この分離弁６０により、主流路４５は、個別流路４１および４２と接続される第１流路４５ａと、個別流路４３および４４と接続される第２流路４５ｂとに区分けされている。第１流路４５ａは、個別流路４１および４２を介して前輪用のホイールシリンダ２３ＦＲおよび２３ＦＬに接続され、第２流路４５ｂは、個別流路４３および４４を介して後輪用のホイールシリンダ２３ＲＲおよび２３ＲＬに接続される。分離弁６０は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。分離弁６０が閉状態であるときには、主流路４５におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて分離弁６０が開弁されると、第１流路４５ａと第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。

また、液圧アクチュエータ４０には、主流路４５に連通するマスタ流路６１およびレギュレータ流路６２が形成されている。マスタ流路６１は、主流路４５の第１流路４５ａに接続されており、レギュレータ流路６２は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続されている。また、マスタ流路６１は、マスタシリンダ３２と連通するマスタ配管３７に接続される。レギュレータ流路６２は、レギュレータ３３と連通するレギュレータ配管３８に接続される。

マスタ流路６１は、中途にマスタカット弁６４を有する。マスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。マスタカット弁６４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたマスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２と主流路４５の第１流路４５ａとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに規定の制御電流が通電されてマスタカット弁６４が閉弁されると、マスタ流路６１におけるブレーキフルードの流通は遮断される。

また、マスタ流路６１には、マスタカット弁６４よりも上流側において、シミュレータカット弁６８を介してストロークシミュレータ６９が接続されている。すなわち、シミュレータカット弁６８は、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９とを接続する流路に設けられている。シミュレータカット弁６８は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により開弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。シミュレータカット弁６８が閉状態であるときには、マスタ流路６１とストロークシミュレータ６９との間のブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されてシミュレータカット弁６８が開弁されると、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９との間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。

ストロークシミュレータ６９は、複数のピストンやスプリングを含むものであり、シミュレータカット弁６８の開放時に運転者によるブレーキペダル２４の踏力に応じた反力を創出する。ストロークシミュレータ６９としては、運転者によるブレーキ操作のフィーリングを向上させるために、多段のバネ特性を有するものが採用されると好ましい。

レギュレータ流路６２は、中途にレギュレータカット弁６５を有する。レギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。レギュレータカット弁６５も、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたレギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３と主流路４５の第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに通電されてレギュレータカット弁６５が閉弁されると、レギュレータ流路６２におけるブレーキフルードの流通は遮断される。

液圧アクチュエータ４０には、アキュムレータ流路６３も形成されている。アキュムレータ流路６３の一端は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続され、他端は、アキュムレータ３５と連通するアキュムレータ配管３９に接続される。アキュムレータ流路６３は、中途に増圧リニア制御弁６６を有する。また、アキュムレータ流路６３および主流路４５の第２流路４５ｂは、減圧リニア制御弁６７を介してリザーバ流路５５に接続されている。増圧リニア制御弁６６と減圧リニア制御弁６７とは、それぞれリニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、それぞれのソレノイドに供給される電流に比例して弁の開度が調整される。

増圧リニア制御弁６６は、各ホイールシリンダ２３に対して共通の増圧制御弁として設けられている。減圧リニア制御弁６７も同様に、各ホイールシリンダ２３に対して共通の減圧制御弁として設けられている。つまり、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、動力液圧源３０から送出される作動流体を各ホイールシリンダ２３へ給排制御する１対の共通の制御弁として設けられている。

ブレーキ制御装置２０において、動力液圧源３０および液圧アクチュエータ４０は、ブレーキＥＣＵ７０により制御される。ブレーキＥＣＵ７０は、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、上位のハイブリッドＥＣＵ（図示せず）などと通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵからの制御信号や、各種センサからの信号に基づいて動力液圧源３０のポンプ３６や、液圧アクチュエータ４０を構成する電磁制御弁５１〜５４，５６〜５９，６０，６４〜６８を制御する。ブレーキＥＣＵ７０には、後述する＋Ｂ電源８２が接続されている。

また、ブレーキＥＣＵ７０には、レギュレータ圧センサ７１、アキュムレータ圧センサ７２および制御圧センサ７３が接続される。レギュレータ圧センサ７１は、レギュレータカット弁６５の上流側でレギュレータ流路６２内のブレーキフルードの圧力、すなわちレギュレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。アキュムレータ圧センサ７２は、増圧リニア制御弁６６の上流側でアキュムレータ流路６３内のブレーキフルードの圧力、すなわちアキュムレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。制御圧センサ７３は、主流路４５の第１流路４５ａ内のブレーキフルードの圧力を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。各圧力センサ７１〜７３の検出値は、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に格納保持される。

分離弁６０が開状態とされて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通している場合、制御圧センサ７３の出力値は、増圧リニア制御弁６６の低圧側の液圧を示すと共に減圧リニア制御弁６７の高圧側の液圧を示すので、この出力値を増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の制御に利用することができる。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７が閉鎖されていると共に、マスタカット弁６４が開状態とされている場合、制御圧センサ７３の出力値は、マスタシリンダ圧を示す。さらに、分離弁６０が開放されて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通しており、各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が開放される一方、各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉鎖されている場合、制御圧センサの７３の出力値は、各ホイールシリンダ２３に作用する作動流体圧、すなわちホイールシリンダ圧を示す。

さらに、ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、ブレーキペダル２４に設けられたストロークセンサ２５も含まれる。ストロークセンサ２５は、ブレーキペダル２４の操作量としてのペダルストロークを検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。ストロークセンサ２５の出力値も、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に格納保持される。

また、ブレーキＥＣＵ７０にはストップランプスイッチ１２が接続されている。ストップランプスイッチ１２はブレーキペダル２４が踏み込まれるとオン状態となる。これによりストップランプ８４（図３参照）が点灯される。また、ブレーキペダル２４の踏込が解除されるとストップランプスイッチ１２はオフ状態となり、ストップランプ８４は消灯される。ストップランプスイッチ１２のオンオフの状態を示す信号、あるいはストップランプ８４の点灯状態を示す信号がストップランプスイッチ１２からブレーキＥＣＵ７０へと所定時間おきに入力され、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に格納保持される。ブレーキＥＣＵ７０には、＋Ｂ電源８２も接続されている。＋Ｂ電源８２については、後に詳細に説明する。

上述のように構成されたブレーキ制御装置２０は、ブレーキ回生協調制御を実行することができる。ブレーキ制御装置２０は制動要求を受けて制動を開始する。制動要求は、例えば運転者がブレーキペダル２４を操作した場合など、車両に制動力を付与すべきときに生起される。制動要求を受けてブレーキＥＣＵ７０は要求制動力を演算し、要求制動力から回生による制動力を減じることによりブレーキ制御装置２０により発生させるべき制動力である要求液圧制動力を算出する。ここで、回生による制動力の実効値は、ハイブリッドＥＣＵからブレーキ制御装置２０に供給される。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、算出した要求液圧制動力に基づいて各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬの目標液圧を算出する。ブレーキＥＣＵ７０は、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるように、フィードバック制御則により増圧リニア制御弁６６や減圧リニア制御弁６７に供給する制御電流の値を決定する。

その結果、ブレーキ制御装置２０においては、ブレーキフルードが動力液圧源３０から増圧リニア制御弁６６を介して各ホイールシリンダ２３に供給され、車輪に制動力が付与される。また、各ホイールシリンダ２３からブレーキフルードが減圧リニア制御弁６７を介して必要に応じて排出され、車輪に付与される制動力が調整される。

なお、本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、回生制動力を利用せずに液圧制動力だけで要求制動力をまかなう場合にも、当然ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御することができる。本実施形態においては、動力液圧源３０、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７等を含んでホイールシリンダ圧制御系統が構成されている。ホイールシリンダ圧制御系統によりいわゆるブレーキバイワイヤ方式の制動力制御が行われる。ホイールシリンダ圧制御系統は、マスタシリンダユニット２７からホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路に並列に設けられている。

ブレーキバイワイヤ方式の制動力制御を行う場合には、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータカット弁６５を閉状態とし、レギュレータ３３から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３へ供給されないようにする。更にブレーキＥＣＵ７０は、マスタカット弁６４を閉状態とするとともにシミュレータカット弁６８を開状態とする。これは、運転者によるブレーキペダル２４の操作に伴ってマスタシリンダ３２から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３ではなくストロークシミュレータ６９へと供給されるようにするためである。ブレーキ回生協調制御中は、レギュレータカット弁６５およびマスタカット弁６４の上下流間には、回生制動力の大きさに対応する差圧が作用する。またブレーキＥＣＵ７０は、分離弁６０を開状態とする。これにより各ホイールシリンダ圧が共通の液圧に制御される。

なお、本実施形態に係るストップランプスイッチの異常判定装置は、上述した液圧回路構成とは異なる構成を備えるブレーキ制御装置であっても適用可能である。

次に、本実施形態に係るストップランプスイッチの異常判定装置について説明する。図２は、ブレーキペダル周りの構成を示す概略図である。図２に示すように、ブレーキペダル２４には、ストロークセンサ２５、ストップランプスイッチ１２および油圧センサ１４が設けられている。油圧センサ１４は、ブレーキペダル２４の操作量に応じたマスタシリンダ３２の油圧を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。ブレーキＥＣＵ７０は、ストロークセンサ２５および油圧センサ１４から得られた信号を用いてブレーキ制動力を演算する。

図３は、ストップランプスイッチとブレーキＥＣＵの回路構成を示す図である。図３に示すように、ブレーキＥＣＵ７０には、ストップランプスイッチ１２を介してＩＧ電源８０および＋Ｂ電源８２が接続されている。ここで、＋Ｂ電源８２とは、車載バッテリーからイグニッションの状態に拘わらず電力供給可能な電源経路を意味する。一方、ＩＧ電源８０とは、イグニッションオンの状態でのみ車載バッテリーから電力供給される電源経路を意味する。ストップランプスイッチ１２にはストップランプ８４が接続されている。

ストップランプスイッチ１２がオフの状態では、ブレーキＥＣＵ７０にはＨｉレベルのＣＣ（クルーズコントロール）信号が入力される。また、ＬｏレベルのＳＴＰ信号が入力される。ブレーキペダル２４が操作されてストップランプスイッチ１２がオン状態になると、ブレーキＥＣＵ７０にＨｉレベルのＳＴＰ信号が入力されるとともに、ストップランプ８４が点灯する。また、ＬｏレベルのＣＣ信号が入力される。ＬｏレベルのＳＴＰ信号は、ストップランプスイッチ１２がオフ状態であることを示し、ＨｉレベルのＳＴＰ信号は、ストップランプスイッチ１２がオン状態であることを示す。また、ＬｏレベルのＣＣ信号は、クルーズコントロール制御が停止状態であることを示し、ＨｉレベルのＣＣ信号は、クルーズコントロール制御が実行状態であることを示す。すなわち、ブレーキペダル２４が所定量以上踏み込まれてストップランプスイッチ１２がオンになると、クルーズコントロール制御が停止する。

ブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキペダル監視部７０１と、ストップランプスイッチ監視部７０２と、制御部７０３と、を備える。各部の動作については後に詳細に説明する。なお、ブレーキＥＣＵ７０は、図３ではそれらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

図４は、ブレーキペダル踏み込み時の入力値相関を示す図である。図４に示すように、ブレーキＥＣＵ７０に入力されるストロークセンサ２５の出力値は、ブレーキペダル２４の踏み込みに応じて直線的に増大していく。これに対し、油圧センサ１４の出力値は、ブレーキ踏み込みが所定のオフ点（ＯＦＦ）を超えるまでは変化がなく、オフ点を超えた後に徐々に増大していく。ＳＴＰ信号は、ブレーキ踏み込みがオフ点を超えるまではＬｏレベルであり、オフ点を超えた後にＨｉレベルに切り替わる。ＣＣ信号は、ブレーキ踏み込みがオフ点を超え、ＳＴＰ信号がＨｉレベルになるまではＨｉレベルであり、ＳＴＰ信号がＨｉレベルになった後にＬｏレベルに切り替わる。

ここで、ストップランプスイッチ１２の異常としては、例えば、車両が悪路走行した場合等に生じるブレーキペダル２４の微小振動によって、ストップランプスイッチ１２のオンオフがごく短周期で切り替わるチャタリングが挙げられる。この異常は、ストップランプスイッチ１２の組み付け不良に起因して生じる。

これに対し、ブレーキＥＣＵ７０は、本実施形態に係るストップランプスイッチ１２の異常判定装置として機能する。すなわち、ブレーキＥＣＵ７０のブレーキペダル監視部７０１は、ストロークセンサ２５から出力された信号を用いて、ブレーキペダル２４のオンオフを検知する。ブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキペダル２４のオフ点付近のストロークセンサ値を予め記憶しており、ブレーキペダル監視部７０１は、ストロークセンサ２５の出力信号を用いてブレーキペダル２４のオフ点判定を実施し、ブレーキペダル２４が操作されていないことを判定することができる。また、ストップランプスイッチ監視部７０２は、ストップランプスイッチ１２から出力されるＳＴＰ信号を用いて、ストップランプスイッチ１２のオンオフを検知する。

そして、制御部７０３は、ブレーキペダル監視部７０１がブレーキペダル２４のオフを検知している状態で、ストップランプスイッチ監視部７０２が所定時間内にストップランプスイッチ１２のオンオフの切り替えを所定回数以上検知した場合に、ストップランプスイッチ１２の組み付け異常と判定する。すなわち、制御部７０３は、ブレーキペダル２４が踏み込まれていない状態において、ＳＴＰ信号のフラグの動作を監視する。そして、所定時間内にフラグが所定回数以上動作した場合に、ストップランプスイッチ１２に組み付け異常（チャタリング異常）が生じていると判定する。このような判定により、運転者の意図的なペダル操作とストップランプスイッチ１２の異常状態との判別が可能である。なお、ＣＣ信号のフラグの動作を監視することで、間接的にＳＴＰ信号のフラグの動作を監視してもよい。前記「所定時間」および「所定回数」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。

図５は、実施形態１に係るストップランプスイッチの異常判定制御の一例を示すフローチャートである。このフローは、ブレーキＥＣＵ７０により所定のタイミングで繰り返し実行される。

まず、ブレーキＥＣＵ７０は、ストロークセンサ２５の０点補正が完了しているか判断する（Ｓ１０１）。ストロークセンサ２５の０点補正が完了していない場合（Ｓ１０１のＮ）、ストロークセンサ２５の０点補正を実施し（Ｓ１０２）、再びステップ１０１に進む。ストロークセンサ２５の０点補正が完了している場合（Ｓ１０１のＹ）、ストップランプスイッチ１２（ストップＳＷ）の断線異常を判定する（Ｓ１０３）。

ここで、ストップランプスイッチ１２の断線異常判定について説明する。図６（Ａ）は、ストップランプスイッチとブレーキＥＣＵの回路構成を示す図である。図６（Ｂ）は、ストップランプスイッチの論理表である。なお、図６（Ａ）は、２接点タイプのストップランプスイッチ１２がオフの状態を示している。図６（Ａ）に示すように、バッテリー８６とブレーキＥＣＵ７０との間には、第１接続ライン１０２と第２接続ライン１０４とが設けられている。第１接続ライン１０２および第２接続ライン１０４には、ストップランプスイッチ１２が直列に介在している。また、第１接続ライン１０２には、ストップランプ８４が接続されている。第２接続ライン１０４には、スイッチＩＧ２が直列に介在している。ブレーキＥＣＵ７０には、第１接続ライン１０２からＳＴＰ信号が入力され、第２接続ライン１０４からＳＴ−信号が入力される。

図６（Ｂ）に示すように、ストップランプスイッチ１２がオフの状態（ブレーキＯＦＦ）では、ＳＴＰ信号はＬｏレベルであり、ＳＴ−信号はＨｉレベルである。また、過渡状態では、ＳＴＰ信号およびＳＴ−信号はともにＨｉレベルである。また、ストップランプスイッチ１２がオンの状態（ブレーキＯＮ）では、ＳＴＰ信号はＨｉレベルであり、ＳＴ−信号はＬｏレベルである。したがって、ブレーキＥＣＵ７０の端子レベルでは、ＳＴＰ信号およびＳＴ−信号がともにＬｏレベルになることはない。また、ＩＧスイッチがオンでなければＳＴ−信号は常時Ｌｏレベルである。これらのことから、以下の３つの条件を全て満たしたときに、ストップランプスイッチ１２に断線異常が生じたと判断することができる。

条件１：ＳＴＰ信号入力の２度読み処理後のフラグがオフ、すなわちＳＴＰ信号がＬｏレベル
条件２：ＳＴ−信号入力の２度読み処理後のフラグがオン、すなわちＳＴ−信号がＬｏ
条件３：ＩＧスイッチがオン（クルーズコントロールのスイッチの元電源がスイッチＩＧ２であるため）

ブレーキＥＣＵ７０は、上述した異常検出ロジックに基づいて、ストップランプスイッチ１２の断線異常を判定する（Ｓ１０３）。ストップランプスイッチ１２に断線異常が生じている場合（Ｓ１０３のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、ストップランプスイッチ１２の断線異常を運転者に報知する等、予め定められた処理を実行する（Ｓ１０４）。

ストップランプスイッチ１２に断線異常が生じていない場合（Ｓ１０３のＮ）、ブレーキペダル２４のストローク量がオフ点付近であるか判断する（Ｓ１０５）。ブレーキペダル２４のストローク量がオフ点付近でない場合（Ｓ１０５のＮ）、本ルーチンを終了する。ブレーキペダル２４のストローク量がオフ点付近である場合（Ｓ１０５のＹ）、所定時間内でのストップランプスイッチ１２のオフからオンへの切り替えが所定回数以上であるか判断する（Ｓ１０６）。切り替え回数が所定回数以上の場合（Ｓ１０６のＹ）、ストップランプスイッチ１２の組み付け異常を運転者に報知する等、予め定められた処理を実行する（Ｓ１０７）。切り替え回数が所定回数未満の場合（Ｓ１０６のＮ）、本ルーチンを終了する。

以上説明したように、本実施形態に係るストップランプスイッチの異常判定装置としてのブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキペダル２４のオンオフを検知するブレーキペダル監視部７０１と、ストップランプスイッチ１２のオンオフを検知するストップランプスイッチ監視部７０２と、ブレーキペダル監視部７０１がブレーキペダル２４のオフを検知している状態で、ストップランプスイッチ監視部７０２が所定時間内にストップランプスイッチ１２のオンオフの切り替えを所定回数以上検知した場合に、ストップランプスイッチ１２の組み付け異常と判定する制御部７０３と、を備える。そのため、ハード構成の追加や変更をすることなく、ストップランプスイッチ１２の組み付け不良を判定することができる。

特に、接触式ストップランプスイッチと比較して、ホール式非接触ストップランプスイッチは故障モードが多く存在する。そのため、故障モード判定の網羅が困難である。これに対し、本実施形態の異常判定装置によれば、ストップランプスイッチの故障モードの１つである組み付け異常を判定することができるため、故障モード判定の網羅の実現に貢献することができる。

（実施形態２）
実施形態２に係るストップランプスイッチの異常判定装置は、ストップランプスイッチの固着異常を判定する点を除き、実施形態１に係る異常判定装置の構成と共通する。以下、実施形態２に係る異常判定装置について実施形態１と異なる構成を中心に説明する。なお、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明および図示は適宜省略する。

本実施形態に係るストップランプスイッチの異常判定装置としてのブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキペダル２４のストローク量がオフ点付近にあるときのストロークセンサ値を記憶し、ＳＴＰ信号およびＣＣ信号の論理を監視する。また、ブレーキペダル２４が所定の十分に踏み込まれた状態にあるときのストロークセンサ値を記憶し、ＳＴＰ信号およびＣＣ信号の論理を監視する。これにより、ストップランプスイッチ１２の固着異常を判定する。

図７は、実施形態２に係るストップランプスイッチの異常判定制御の一例を示すフローチャートである。このフローは、ブレーキＥＣＵ７０により所定のタイミングで繰り返し実行される。

まず、ブレーキＥＣＵ７０は、ストロークセンサ２５の０点補正が完了しているか判断する（Ｓ２０１）。ストロークセンサ２５の０点補正が完了していない場合（Ｓ２０１のＮ）、ストロークセンサ２５の０点補正を実施し（Ｓ２０２）、再びステップ２０１に進む。ストロークセンサ２５の０点補正が完了している場合（Ｓ２０１のＹ）、ストップランプスイッチ１２の断線異常を判定する（Ｓ２０３）。

ストップランプスイッチ１２に断線異常が生じている場合（Ｓ２０３のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、ストップランプスイッチ１２の断線異常を運転者に報知する等、予め定められた処理を実行する（Ｓ２０４）。ストップランプスイッチ１２に断線異常が生じていない場合（Ｓ２０３のＮ）、ブレーキペダル２４のストローク量がオフ点付近であるか判断する（Ｓ２０５）。ブレーキペダル２４のストローク量がオフ点付近でない場合（Ｓ２０５のＮ）、本ルーチンを終了する。ブレーキペダル２４のストローク量がオフ点付近である場合（Ｓ２０５のＹ）、ＳＴＰ信号がＬｏレベルで、かつＣＣ信号がＨｉレベルであるか判断する（Ｓ２０６）。

ＳＴＰ信号ＬｏレベルかつＣＣ信号Ｈｉレベルでない場合（Ｓ２０６のＮ）、ブレーキＥＣＵ７０は、ストップランプスイッチ１２に固着異常が生じていると判断し、ストップランプスイッチ１２の固着異常を運転者に報知する等、予め定められた処理を実行する（Ｓ２０９）。ＳＴＰ信号ＬｏレベルかつＣＣ信号Ｈｉレベルの場合（Ｓ２０６のＹ）、ブレーキペダル２４のストローク量が所定の十分に踏み込まれたときの量であるか判断する（Ｓ２０７）。ブレーキペダル２４のストローク量が十分に踏み込まれたときの量でない場合（Ｓ２０７のＮ）、本ルーチンを終了する。

ブレーキペダル２４のストローク量が十分に踏み込まれたときの量である場合（Ｓ２０７のＹ）、ＳＴＰ信号がＨｉレベルで、かつＣＣ信号がＬｏレベルであるか判断する（Ｓ２０８）。ＳＴＰ信号ＨｉレベルかつＣＣ信号Ｌｏレベルでない場合（Ｓ２０８のＮ）、ブレーキＥＣＵ７０は、ストップランプスイッチ１２に固着異常が生じていると判断し、ストップランプスイッチ１２の固着異常を運転者に報知する等、予め定められた処理を実行する（Ｓ２０９）。ＳＴＰ信号ＨｉレベルかつＣＣ信号Ｌｏレベルの場合（Ｓ２０８のＹ）、本ルーチンを終了する。

以上説明したように、本実施形態に係るストップランプスイッチの異常判定装置としてのブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキペダル２４のストローク量、ＳＴＰ信号およびＣＣ信号の相関によりストップランプスイッチ１２の固着異常を判定している。そのため、ハード構成の追加や変更をすることなく、ストップランプスイッチ１２の固着異常を判定することができる。

（実施形態３）
本実施形態に係るブレーキＥＣＵ７０は、ストロークセンサ２５に異常が発生した場合に、油圧センサ１４とストップランプスイッチ１２とを用いたブレーキバイワイヤ方式の制動力制御を実施する。以下、本実施形態の制御について詳細に説明する。図８は、ブレーキペダルの踏み込み量と油圧センサの出力値との関係を示す図である。図８において、ペダル踏み込み量Ａは、ＳＴＰ信号がＬｏ（ＯＦＦ）からＨｉ（ＯＮ）に切り替わる踏み込み量であり、ペダル踏み込み量Ｂは、ＣＣ信号がＨｉ（ＯＮ）からＬｏ（ＯＦＦ）に切り替わる踏み込み量である。

上述のように、ブレーキ制動力の演算には、ストロークセンサ２５および油圧センサ１４から得られた信号を用いるが、ブレーキペダル２４のストローク量がオフ点付近である場合、油圧センサ１４は油圧の立ち上がりが遅く強い非線形特性を有する。具体的には、図８に示すように、油圧センサ１４の出力値は、所望の目標制動力線に対して、ペダル踏み込み量Ａの状態で差分Ａだけ、ペダル踏み込み量Ｂの状態で差分Ｂだけずれが生じる。

したがって、ブレーキペダル２４のストローク量がオフ点近傍となる緩ブレーキの場合、ブレーキ制動力演算は、ストロークセンサ２５の出力値に大きく依存する。そのため、例えばストロークセンサ２５に異常が発生し、油圧センサ１４のみを用いてブレーキ制動力演算を実施することになった場合、緩ブレーキ領域ではブレーキバイワイヤ制御でのフィーリングが変動するおそれがある。

そこで、ブレーキＥＣＵ７０は、ストロークセンサ２５が正常状態にあるときに、ストップランプスイッチ１２の変動ポイントにおける油圧センサ値を学習する。すなわち、ＳＴＰ信号の変動時における目標制動力線と油圧センサ値との差分Ａと、ＣＣ信号の変動時における目標制動力線と油圧センサ値との差分Ｂとを記憶する。そして、ストロークセンサ２５に異常が発生した場合に、記憶されている差分Ａおよび差分Ｂを用いて油圧センサ値を補正し、補正された油圧センサ値を用いてブレーキ制動力を演算する。これにより、ストロークセンサ２５に異常が発生した際のブレーキフィーリングの変化を抑制することができる。

図９は、実施形態３に係る制動力制御の一例を示すフローチャートである。このフローは、ブレーキＥＣＵ７０により所定のタイミングで繰り返し実行される。

まず、ブレーキＥＣＵ７０は、ストロークセンサ２５の０点補正が完了しているか判断する（Ｓ３０１）。ストロークセンサ２５の０点補正が完了していない場合（Ｓ３０１のＮ）、ストロークセンサ２５の０点補正を実施し（Ｓ３０２）、再びステップ３０１に進む。ストロークセンサ２５の０点補正が完了している場合（Ｓ３０１のＹ）、油圧センサ１４の０点補正が完了しているか判断する（Ｓ３０３）。油圧センサ１４の０点補正が完了していない場合（Ｓ３０３のＮ）、油圧センサ１４の０点補正を実施し（Ｓ３０４）、再びステップ３０３に進む。油圧センサ１４の０点補正が完了している場合（Ｓ３０３のＹ）、ストップランプスイッチ１２の変動ポイントによる油圧センサ学習を実施する（Ｓ３０５）。

続いて、ブレーキＥＣＵ７０は、ストロークセンサ２５に異常が発生しているか判断する（Ｓ３０６）。ストロークセンサ２５に異常が発生している場合（Ｓ３０６のＹ）、ストップランプスイッチ１２と油圧センサ１４を用いた制御によるフェールセーフ制御（ブレーキバイワイヤ制御）を実施する（Ｓ３０７）。ストロークセンサ２５に異常が発生していない場合（Ｓ３０６のＮ）、通常の制御を実施する（Ｓ３０８）。

以上説明したように、本実施形態に係るブレーキＥＣＵ７０は、ストロークセンサ２５に異常が発生した場合に、油圧センサ１４とストップランプスイッチ１２とを用いて、油圧センサ出力値が目標制動力線に近づくように補正処理を実行し、この補正処理で得られた油圧センサ出力値を用いてブレーキバイワイヤ方式の制動力制御を実施している。そのため、ストロークセンサ２５に異常が発生した場合のブレーキフィーリングの変化を抑制することができる。

近年、電子制御ブレーキシステムの部品種類削減、搭載要件、コスト削減等の観点から、現状のペダル構成、センサハード構成を変更することなく、電子制御ブレーキシステムのフィーリングシステム要件を満足することが求められているが、本実施形態によれば、このような要求を満たすことができる。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施形態に対して加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれ得る。上述の各実施形態同士の組合せや変形の追加によって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および追加される変形のそれぞれの効果をあわせもつ。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。

１２ ストップランプスイッチ、 １４ 油圧センサ、 ２４ ブレーキペダル、 ７０ ブレーキＥＣＵ、 ８４ ストップランプ、 ７０１ ブレーキペダル監視部、 ７０２ ストップランプスイッチ監視部、 ７０３ 制御部。

Claims (1)

1. ブレーキペダルのオンオフを検知するブレーキペダル監視部と、
   ストップランプスイッチのオンオフを検知するストップランプスイッチ監視部と、
   前記ブレーキペダル監視部がブレーキペダルのオフを検知している状態で、前記ストップランプスイッチ監視部が所定時間内にストップランプスイッチのオンオフの切り替えを所定回数以上検知した場合に、ストップランプスイッチの組み付け異常と判定し、前記ブレーキペダル監視部がブレーキペダルのオフを検知している状態で、前記ストップランプスイッチ監視部がストップランプスイッチのオンを検知した場合、あるいは前記ブレーキペダル監視部がブレーキペダルのオンを検知している状態で、前記ストップランプスイッチ監視部がストップランプスイッチのオフを検知した場合に、ストップランプスイッチの固着異常と判定する制御部と、
   を備えることを特徴とするストップランプスイッチの異常判定装置。

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