JP6747646B2

JP6747646B2 - 負圧センサの故障診断装置、負圧センサの故障診断方法およびブレーキ装置

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Publication number: JP6747646B2
Application number: JP2016231715A
Authority: JP
Inventors: 直山口
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2020-08-26
Anticipated expiration: 2036-11-29
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Description

本発明は、負圧センサの故障診断装置、負圧センサの故障診断方法およびブレーキ装置に関する。

特許文献１には、マスタシリンダ液圧がブレーキブースタの助勢限界に到達した状態で、ブレーキブースタの負圧室の圧力を検出する負圧センサの検出信号が所定範囲外にある場合に、負圧センサが異常であると判定する技術が開示されている。

特許第5302636号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、負圧センサの異常を判定するためには、マスタシリンダ液圧をブレーキブースタの助勢限界に到達させるブレーキ操作が必要であるため、負圧センサの異常診断の頻度が低いという問題があった。
本発明の目的の一つは、負圧センサの異常診断の頻度低下を抑制できる負圧センサの故障診断装置、負圧センサの故障診断方法およびブレーキ装置を提供することにある。

本発明の一実施形態における負圧センサの故障診断装置は、ブレーキペダルが踏み戻されたときの負圧センサの検出信号の変動量が所定の変動量以下の場合に、負圧センサが異常であると判定する。

よって、負圧センサの異常診断の頻度低下を抑制できる。

実施形態１のブレーキ装置を適用した車両の制駆動系を示すシステム構成図である。実施形態１のブレーキ装置の液圧回路図である。ブレーキブースタBBの縦断面図である。負圧センサ25の要部模式図である。負圧センサ25の固着故障例を示す要部模式図である。実施形態１の故障診断装置27における負圧センサ故障診断処理の流れを示すフローチャートである。実施形態１の負圧センサ故障診断作用を示すタイムチャートである。

〔実施形態１〕
図１は、実施形態１のブレーキ装置を適用した車両の制駆動系を示すシステム構成図である。
実施形態１のブレーキ装置は、エンジン車に搭載されている。ブレーキ装置は、液圧による摩擦制動力を車両の各車輪（左前輪FL、右前輪FR、左後輪RL、右後輪RR）に付与する。各車輪FR〜RRには、ブレーキ作動ユニットBUが設けられている。ブレーキ作動ユニットBUは、ホイルシリンダW/Cを含む制動力発生部である。ブレーキ作動ユニットBUは、例えばディスク式であり、キャリパ（油圧式ブレーキキャリパ）を有する。キャリパはブレーキディスクおよびブレーキパッドを備える。ブレーキディスクはタイヤと一体に回転するブレーキロータである。ブレーキパッドは、ブレーキディスクに対し所定のクリアランスを持って配置され、ホイルシリンダW/Cの液圧によって移動してブレーキディスクに接触する。ブレーキパッドがブレーキディスクに接触することにより摩擦制動力を発生する。
エンジンENGは、自動変速機AT、図外のディファレンシャルギアおよびフロントドライブシャフトを介して左右前輪FL,FRと連結されている。エンジンENGは、エンジンコントロールユニットENGCUからの指令に基づいて前輪左右FL,FRに駆動力を付与する。エンジンコントロールユニットENGCUは、エンジン回転数、吸入空気量、冷却水温、アクセル開度センサ100により検出されたアクセルペダルAPの開度（アクセル開度）等の運転状態に基づき、エンジンENGの燃料噴射量や点火時期を制御する。

自動変速機ATは、有段変速機であって、ATコントロールユニットATCUからの指令に基づいて変速段を切り替える。ATコントロールユニットATCUは、例えばDレンジを選択しての走行時、アクセル開度および車速から決まる運転点がシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段が得られるように自動変速機ATにおける各締結要素の締結容量を制御する。シフトマップには、運転点に応じてアップシフト線およびダウンシフト線が設定されている。
ブレーキコントロールユニット（コントロールユニット）BRKCUは、マスタシリンダ液圧センサ103により検出されたマスタシリンダ液圧、各車輪FL〜RRに設けられた各車輪速センサ101FL,101FR,101RL,101RRにより検出された各車輪速、操舵角センサ102により検出されたステアリングホイールSTWの操舵角や、他の車両状態（前後G、横Gおよびヨーレイト）に基づき、液圧ユニットHUに指令を送る。液圧ユニットHUは、ブレーキコントロールユニットBRKCUからの指令に応じて各ブレーキ作動ユニットBUのホイルシリンダ液圧を増減または保持する。

図２は、実施形態１のブレーキ装置の液圧回路図である。
実施形態１のブレーキ装置は、２系統（プライマリP系統、セカンダリS系統）のブレーキ配管を有する。ブレーキ配管形式はX配管形式である。以下、P系統に対応する部位とS系統に対応する部位とを区別する場合は、それぞれの符号の末尾に添字P,Sを付す。P系統に対応する部位とS系統に対応する部位とを区別しない場合は、添字P,Sを省略する。また、左前輪FLに対応する部位、右前輪FRに対応する部位、左後輪RLに対応する部位、右後輪RRに対応する部位をそれぞれ区別する場合は、それぞれの符号の末尾に添字FL,FR,RL,RRを付す。左前輪FLに対応する部位、右前輪FRに対応する部位、左後輪RLに対応する部位、右後輪RRに対応する部位を区別しない場合は、添字FL,FR,RL,RRを省略する。
ブレーキペダルBPは、インプットロッドIRを介してマスタシリンダM/Cに接続されている。ブレーキペダルBPへ入力されたペダル踏力は、ブレーキブースタBBによって倍力される。ブレーキブースタBBは、エンジンが発生する吸気負圧を利用してブレーキ操作力を倍力する。ブレーキペダルBPには、ストロークセンサ104が設けられている。ストロークセンサ104は、ブレーキペダルBPの変位量（ペダルストローク）を検出する。マスタシリンダM/Cは、リザーバタンクRSVからブレーキ液を補給され、ブレーキペダルBPの操作に応じたマスタシリンダ液圧を発生する。マスタシリンダM/CとホイルシリンダW/Cは、液圧ユニットHUを介して接続されている。P系統には、左前輪FLのホイルシリンダW/C(FL)、右後輪RRのホイルシリンダW/C(RR)が接続されている。S系統には、左後輪RLのホイルシリンダW/C(RL)、右前輪FRのホイルシリンダW/C(FR)が接続されている。また、P系統、S系統には、オイルポンプ（ポンプ）PP,PSが設けられている。オイルポンプPP,PSは、１つのモータMにより駆動される。モータMは、回転式の電動機である。モータMは、例えばブラシモータである。オイルポンプPP,PSは、例えばプランジャポンプである。

液圧ユニットHUの内部には、マスタシリンダM/CとホイルシリンダW/Cとを接続する液路1および液路2が設けられている。液路2Sは、液路2RL,2FRに分岐し、液路2RLはホイルシリンダW/C(RL)と接続され、液路2FRはホイルシリンダW/C(FR)と接続される。液路2Pは、液路2FL,2RRに分岐し、液路2FLはホイルシリンダW/C(FL)と接続され、液路2RRはホイルシリンダW/C(RR)と接続される。液路1上には、常開型の電磁弁であるゲートアウト弁（以下G/V-OUT）3が設けられている。P系統の液路1PのG/V-OUT3Pよりもマスタシリンダ側の位置には、マスタシリンダ液圧センサ103が設けられている。液路1上には、G/V-OUT3と並列に液路4が設けられている。液路4上には、チェックバルブ5が設けられている。チェックバルブ5は、マスタシリンダM/CからホイルシリンダW/Cへ向かうブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。液路2上には、各ホイルシリンダW/Cに対応する常開型の電磁弁であるソレノイドイン弁（以下Sol/V-IN）6が設けられている。液路2上には、Sol/V-IN6と並列に液路7が設けられている。液路7上には、チェックバルブ8が設けられている。チェックバルブ8は、ホイルシリンダW/CからマスタシリンダM/Cへ向かう方向へのブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。

オイルポンプPの吐出側と液路2とは、液路9により接続される。液路9上には、吐出バルブ10が設けられている。吐出バルブ10は、オイルポンプPから液路2へ向かう方向へのブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。液路1のG/V-OUT3よりもマスタシリンダ側の位置と、オイルポンプPの吸入側とは、液路11と液路12により接続される。液路11と液路12との間には、調圧リザーバ13が設けられている。液路2のSol/V-IN6よりもホイルシリンダ側の位置と調圧リザーバ13とは液路14により接続される。液路14Sは液路14RL,14FRに分岐し、液路14Pは液路14FL,14RRに分岐し、対応するホイルシリンダW/Cと接続される。液路14上には、常閉型の電磁弁であるソレノイドアウト弁（以下、Sol/V-OUT）15が設けられている。調圧リザーバ13は、リザーバピストン13aとリザーバスプリング13bおよびチェックバルブ16を備える。リザーバピストン13aは、リザーバ内部を上下にストローク可能に設けられている。リザーバピストン13aは、リザーバ内部に流入したブレーキ液量が増加するに従い下降し、ブレーキ液量が減少するに従い上昇する。リザーバスプリング13bは、リザーバピストン13aを上昇する方向に付勢する。チェックバルブ16は、ボール弁16aおよび弁座16bを有する。ボール弁16aは、リザーバピストン13aと一体に設けられ、リザーバピストン13aのストロークに応じて上下動する。ボール弁16aは、図外のバルブスプリングにより下降方向に付勢されている。バルブスプリングの弾性力は、リザーバスプリング13bの弾性力よりも弱く設定されている。弁座16bは、ボール弁16aの下降時にボール弁16aと当接する。

リザーバピストン13aは、液路14からブレーキ液が流入した場合にはリザーバスプリング13bの付勢力に抗して下降する。これにより、リザーバ内部にブレーキ液が流入する。リザーバ内部に流入したブレーキ液は、液路12を経由してオイルポンプPの吸入側へ供給される。このとき、リザーバピストン13aの下降に伴ってボール弁16aも下降し、バルブスプリングの付勢力によって弁座16bに着座（当接）する。これにより、チェックバルブ16は閉弁状態となる。よって、オイルポンプPの作動時、オイルポンプPの吸引能力よりも多くのブレーキ液が調圧リザーバ13に流入すれば、チェックバルブ16は閉弁状態となってマスタシリンダ側から調圧リザーバ13へのブレーキ液の流入は停止する。一方、オイルポンプPの作動時に調圧リザーバ13へ流入するブレーキ液がオイルポンプPの吸引能力よりも少ない場合は、液路12内の圧力が低下することでリザーバピストン13aが上昇する。このとき、リザーバピストン13aの上昇に伴ってボール弁16aも上昇し弁座16bから離間する。これにより、チェックバルブ16は開弁状態となる。よって、マスタシリンダ側とオイルポンプPの吸入側とが連通されるため、マスタシリンダ側から調圧リザーバ13へブレーキ液が流入する。なお、チェックバルブ16は、ドライバがブレーキペダルBPを踏み込んでいる場合等、液路11内の圧力が所定圧を超える高圧となった場合には閉弁状態となる。これにより、マスタシリンダ側から調圧リザーバ13へのブレーキ液の流動は起こらず、オイルポンプPの吸入側に高圧が作用するのを防止できる。

ブレーキコントロールユニットBRKCUは、ブレーキ制御として、アンチロックブレーキ(ABS)制御を実施する。ABS制御は、ドライバのブレーキ操作時に車輪がロック傾向になったことを検知すると、当該車輪に対し、ロックを防止しつつ最大の制動力を発生させるためにホイルシリンダ液圧の減圧、保持、増圧を繰り返す制御である。ABS減圧制御時には、図２の状態（各バルブが非通電の状態）からSol/V-IN6を閉じると共にSol/V-OUT15を開き、ホイルシリンダW/Cのブレーキ液を調圧リザーバ13に逃がすことでホイルシリンダ液圧を低下させる。ABS保持制御では、Sol/V-IN6およびSol/V-OUT15を共に閉じることでホイルシリンダ液圧を保持する。ABS増圧制御では、Sol/V-IN6を開弁方向へ制御すると共にSol/V-OUT15を閉じ、マスタシリンダM/Cからブレーキ液をホイルシリンダW/Cへ供給することでホイルシリンダ液圧を増加させる。
また、ブレーキコントロールユニットBRKCUは、ブレーキ制御として、各バルブおよびオイルポンプPを作動させることにより、車両挙動安定制御、先行車追従制御やブレーキアシスト制御等の自動ブレーキ制御を実施可能である。車両挙動安定制御は、車両旋回時にオーバーステア傾向やアンダーステア傾向が強くなったことを検出すると、所定の制御対象輪のホイルシリンダ液圧を制御して車両挙動安定化を図る制御である。先行者追従制御は、オートクルーズコントロールにより先行車との相対関係に応じて自動的に制動力を発生させる制御である。ブレーキアシスト制御は、ドライバのブレーキ操作時に実際にマスタシリンダM/Cで発生する圧力よりも高い圧力をホイルシリンダW/Cで発生させる制御である。ブレーキコントロールユニットBRKCUは、負圧センサ25により検出されたブレーキブースタBBの負圧室19（図３参照）の圧力が閾値よりも高い場合には、ブレーキブースタBBが助勢限界に達していると判断し、オイルポンプPを作動させて必要なホイルシリンダ液圧を確保する、アクティブ増圧を行う。

図３は、ブレーキブースタBBの縦断面図である。
ブレーキブースタBBは、中空のハウジング17およびハウジング17内に設けられたパワーピストン18を有する。パワーピストン18は、ダイアフラム18aを有し、ハウジング17の内部をマスタシリンダM/Cの側の負圧室19とブレーキペダルBPの側の変圧室20とに仕切る。負圧センサ25は、ハウジング17の負圧室19に臨む位置に設けられている。パワーピストン18は、ブレーキペダルBPの側において、インプットロッドIRを介してブレーキペダルBPと接続し、マスタシリンダM/Cの側において、ゴム製のリアクションディスク21を介してブースタピストンロッド22と接続する。ブースタピストンロッド22はマスタシリンダM/Cの加圧ピストン（不図示）に接続し、パワーピストン18の作動力を加圧ピストンに伝達する。負圧室19と変圧室20との間に弁機構23が設けられている。弁機構23は、インプットロッドIRとパワーピストン18との相対移動に応じて作動する。負圧室19には、負圧導入管24が接続する。負圧導入管24は、エンジンENGの作動時に吸気マニホールドで発生した負圧を負圧室19内へ導く。
ブレーキブースタBBは、非作動時、弁機構23により変圧室20が大気から遮断されて負圧室19に連通する。この状態では、負圧室19も変圧室20も共に等しい高さの圧力（大気圧以下の圧力）とされる。一方、作動時には、インプットロッドIRがパワーピストン18に接近すると、弁機構23により変圧室20が負圧室19から遮断され、変圧室20が大気に連通する。この状態では、変圧室20の圧力が大気圧に近づき、負圧室19と変圧室20との間に差圧が発生し、その差圧によってパワーピストン18が前進し、ブレーキブースタBBにより倍力されたブレーキ操作力に応じた液圧がマスタシリンダM/Cに発生する。なお、パワーピストン18の前進に伴い負圧室19の容積は減少するため、負圧室19の圧力は大気圧に近づく。両室19,20の差圧がなくなることでブレーキブースタBBの助力が得られなくなる全負荷点（助勢限界点）に到達する。

ブレーキブースタBBが全負荷点に達すると、ブレーキコントロールユニットBRKCUはオイルポンプPを作動させてアクティブ増圧を行う。このとき、負圧センサ25が故障していると、ブレーキブースタBBが全負荷点に達したか否かを判断できず、適切なアクティブ増圧が実施できなくなる。そこで、実施形態１のブレーキコントロールユニットBRKCUは、負圧センサ25の検出信号に基づいて負圧センサ25の故障を判断し、故障と判断した場合は警告としてダッシュボードの警告灯を点灯させる。なお、警報や音声等により警告を行ってもよい。ブレーキコントロールユニットBRKCUは、負圧センサ25の故障診断を行う故障診断装置27を有する。故障診断装置27は、負圧センサ信号入力部27a、ブレーキリリース判断部27b、異常診断許可部27c、変動量観測部27dおよび異常判定部27eを有する。負圧センサ信号入力部27aは、負圧センサ25の検出信号を入力する。ブレーキリリース判断部27bは、ドライバによるブレーキペダルBPのリリース（ブレーキリリース）を判断する。異常診断許可部27cは、ブレーキリリース判断部27bによりブレーキリリースと判断されたときのマスタシリンダ液圧等に基づき、負圧センサ25の故障診断の実行を許可または禁止する。変動量観測部27dは、ブレーキリリースに伴う負圧センサ25の検出信号の変動量を観測する。異常判定部27eは、観測された変動量が所定変動量以下の場合に、負圧センサ25が異常であると判定する。

図４は、負圧センサ25の要部模式図である。
負圧センサ25は、ダイアフラム方式の薄膜式圧力センサである。負圧センサ25は、負圧導入口25a、圧力室25bおよびダイアフラム25cを有する。負圧導入口25aはブレーキブースタBBの負圧室19に開口し、ダイアフラム25cはブレーキブースタBBのハウジング17外部に位置する。圧力室25bには負圧導入口25aから負圧室19内の圧力が導入される。ダイアフラム25cは金属製であって、負圧室19内の圧力（圧力室圧）と大気圧との差圧によって弾性変形する。負圧センサ25は、ダイアフラム25c上に形成された金属ゲージ薄膜（不図示）が歪むことによって発生する電気抵抗の変化に基づき、負圧室19の圧力を検出する。
図５に、負圧センサ25の固着故障例を示す。(a)は、ダイアフラム25cの破損による負圧センサ25の故障例である。ダイアフラム25cが破損すると、圧力室圧は常時大気圧となるため、負圧室19の圧力が検出不能となる。(b)は、負圧導入口25aの閉塞による負圧センサ25の故障例である。負圧導入口25aが異物で閉塞されると、圧力室圧が一定となるため、負圧室19の圧力が検出不能となる。

図６は、実施形態１の故障診断装置27における負圧センサ故障診断処理の流れを示すフローチャートである。この処理は所定のサンプリング周期で繰り返される。
ステップS1では、ブレーキリリース判断部27bにおいて、ブレーキリリースされたかを判断する（ブレーキリリース判断ステップ）。YESの場合はステップS2へ進み、NOの場合はリターンへ進む。このステップでは、マスタシリンダ液圧センサ103の検出信号の変化速度からマスタシリンダ液圧の減圧勾配を求め、減圧勾配が所定勾配以上の場合にブレーキリリースされたと判断する。
ステップS2では、異常診断許可部27cにおいて、負圧センサ25の故障診断許可条件が成立しているかを判断する（異常診断許可ステップ）。YESの場合はステップS3へ進み、NOの場合はリターンへ進む。故障診断許可条件の成立は、下記の２条件を共に満たす場合とする。
1. ブレーキペダル戻し操作開始時のマスタシリンダ液圧が所定圧力以上である。
2. 負圧室19の圧力（負圧）が大気圧付近にない。
ステップS3では、負圧センサ信号入力部27aにおいて、負圧センサ25の検出信号を入力し、変動量観測部27dにおいて、負圧センサ25の検出信号の変動量（最大値−最小値）を観測する（変動量観測ステップ）。

ステップS4では、異常判定部27eにおいて、ステップS3で観測した変動量が所定変動量を超えているかを判定する。YESの場合はステップS5へ進み、NOの場合はステップS6へ進む。所定変動量は、負圧センサ25の正常時において、全負荷点を超えないブレーキ操作によってマスタシリンダ液圧が所定圧力に達した状態からブレーキリリースされたときに観測される負圧センサ25の検出信号の変動量よりも小さな値とする。所定変動量は、予め車両実験を行ったときの観測値である。
ステップS5では、異常判定部27eにおいて、負圧センサ25は正常と判定する。
ステップS6では、異常判定部27eにおいて、負圧の変動量の観測時間が所定時間以上かを判定する。YESの場合はステップS7へ進み、NOの場合はステップS3へ戻る。所定時間は、負圧センサ25の検出信号の変動が期待できる時間とする。なお、誤検出のリスクを下げるために、出来るだけ長く負圧センサ25の検出信号の変動を観測することが望ましいが、負圧室19の圧力は一度低下した後に回復するため、あまり長く観測しても意味がない。よって、所定時間としては、1sec程度とすれば十分な変動の観測が期待できる。
ステップS7では、異常判定部27eにおいて、負圧センサ25は異常と判定する（異常判定ステップ）。
ステップS8では、異常判定部27eにおいて、異常判定カウンタをカウントアップ(+1)する。
ステップS9では、異常判定部27eにおいて、異常判定カウンタが所定回数以上であるかを判定する。YESの場合はステップS10へ進み、NOの場合はリターンへ進む。所定回数は、１以上の自然数であり、任意に設定可能である。
ステップS10では、異常判定部27eにおいて、負圧センサ25の異常を確定する。
ステップS11では、異常判定部27eにおいて、警告灯を点灯させる。
ステップS12では、異常判定部27eにおいて、異常判定カウンタをクリアする。

図７は、実施形態１の負圧センサ故障診断作用を示すタイムチャートである。前提として、負圧センサ25に固着故障が発生しているものとする。
時刻t1では、ドライバがブレーキペダルBPの踏み込みを開始する。
時刻t2では、ドライバがブレーキペダルBPをリリースしたため、負圧室19の圧力が急上昇する。故障診断装置27は、ブレーキリリースがなされたと判断し、かつ、故障診断許可条件が成立しているため、負圧センサ25の検出信号の変動量の観測を開始する。
時刻t3では、ブレーキリリースが終了する（ブレーキペダルBPが初期位置に戻る）が、変動量は所定変動量未満であり、かつ、観測時間が所定時間に達していないため、故障診断装置27は変動量の観測を継続する。
時刻t4では、負圧の変動量が所定変動量を超えない状態で観測時間が所定時間に達したため、故障診断装置27は負圧センサ25の異常と判定する。

以上のように、異常判定部27eは、ブレーキリリースに伴う負圧センサ25の検出信号の変動量が所定変動量以下の場合に、負圧センサ25が異常であると判定する。ブレーキペダルBPが踏み込まれているとき、ブレーキブースタBBの負圧室19の圧力は負圧であり、変圧室20の圧力は大気圧である。ブレーキペダルBPがリリースされると、負圧室19および変圧室20間が連通し、変圧室20から負圧室19へ大気圧が流入するため、負圧室19の圧力は急上昇する。このとき、負圧センサ25が正常である場合、すなわち、固着故障（ダイアフラム25cの破損や負圧導入口25aの閉塞）が生じていない場合、負圧センサ25の検出信号の変動量は、破線で示すように、負圧室19の圧力変化に追従して時刻t2から急増し、所定時間内に所定変動量を超える。一方、負圧センサ25に固着故障が生じている場合、負圧センサ25の検出信号は負圧室19の圧力変化に追従しない。つまり、実施形態１では、ブレーキリリースに伴う負圧室19の圧力変動を負圧センサ25が捉えているか否かによって負圧センサ25の異常診断を行う。よって、マスタシリンダ液圧がブレーキブースタの全負荷点に対応する圧力に達したときのみ負圧センサの異常診断を行う従来技術と比較して、負圧センサ25の異常診断の頻度低下を抑制できる。

ブレーキリリース判断部27bは、ブレーキペダルBPが踏み戻されたときのマスタシリンダ液圧の減圧勾配が所定勾配以上の場合に、ブレーキリリースと判断する。よって、ブレーキリリースを正確に判断できるため、誤検出のリスクを低減できる。
異常判定部27eは、負圧センサ25が異常であるとの判定が所定回数継続した場合に異常を確定する。これにより、センサノイズ等に起因する誤検出のリスクを低減できる。
実施形態１では、負圧センサ25が故障している場合、ブレーキペダルBPの踏み込み中は警告を行わず、当該踏み込みからの踏み戻し中または踏み戻し後に警告を行う。これにより、ブレーキリリースに伴う負圧センサ25の検出信号の変動量に基づく負圧センサ25の異常診断が可能となる。そして、実施形態１では、ブレーキリリース時の負圧センサ25の検出信号の変動量が、負圧センサ25が正常であるときの検出信号の変動量よりも小さい場合に、警告として警告灯を点灯する。つまり、ブレーキリリース時における負圧センサ25の検出信号の変動量が所定変動量以下である場合、負圧センサ25の異常と判定し、異常判定が所定回数継続したとき、警告灯を点灯させる。これにより、負圧センサ25の異常診断の頻度低下を抑制できる。

異常診断許可部27cは、マスタシリンダ液圧が所定液圧以上の場合には負圧センサ25の異常診断を許可し、マスタシリンダ液圧が所定液圧未満の場合には負圧センサ25の異常診断を禁止する（故障診断許可条件1）。ブレーキリリース時のペダル操作量が小さいと、十分な負圧センサ25の検出信号の変動量が観測できずに故障を誤検出するおそれがある。したがって、ブレーキリリース時のペダル操作量が大きい場合にのみ異常診断を許可することにより、誤検出のリスクを低減できる。
異常診断許可部27cは、負圧室19の圧力が大気圧付近にない場合には、負圧センサ25の故障診断を許可する（故障診断許可条件2）。ブレーキブースタBBに負圧失陥（負圧室19の圧力≒変圧室20の圧力≒大気圧）が生じている場合は、ブレーキリリース時に負圧室19の圧力が変動しないため、故障を誤検出する可能性がある。また、負圧失陥は負圧センサ25の故障と区別して検出されるのが好ましい。そこで、ブレーキブースタBBが負圧失陥している場合には負圧センサ25の故障診断を禁止することにより、誤検出のリスクを低減できる。

〔実施形態２〕
基本的な構成は実施形態１と同じであるため、実施形態１と相違する部分のみ説明する。
実施形態２のブレーキ装置では、図６に示したフローチャートにおいて、ステップS2で用いられる故障診断許可条件が実施形態１と相違する。実施形態２では、故障診断許可条件として、実施形態１に示した２条件に加え、必要に応じて下記の各条件のうち少なくとも１つを併用する。
3. エンジン回転数が所定回転数以上である。
4. エンジンストールしていない。
5. アクセルペダルが操作されていない。
6. 直前にブレーキリリースがなされていない。
7. オイルポンプP等に故障がなく、アクティブ増圧可能である。
ブレーキブースタBBが全負荷点を超えた場合、全負荷点を超えない場合と比べてマスタシリンダ液圧に対するマスタシリンダM/Cのピストンストローク量が減少するため、負圧室19の圧力の変動量が低下する。このため、全負荷点を超えるブレーキ操作が行われた後のブレーキリリース時には、負圧センサ25が正常であっても、ブレーキリリース時における負圧センサ25の検出信号の変動量が所定変動量以下となる可能性が高くなるつまり、負圧センサ25の故障を誤検出する可能性が高くなる。ここで、全負荷点に到達する可能性があるのは、例えば負圧の発生能力が低い（エンジン回転数が低い、エンジンストールしている、スロットルバルブが開いている）場合、連続してブレーキリリースが行われた場合や、故障などによりアクティブ増圧が作動しない場合である。よって、全負荷点に到達する可能性がある場合（故障診断許可条件3〜7を満たさない場合）には、必要に応じて負圧センサ25の故障診断を禁止するのが望ましい。全負荷点に到達する可能性がある場合には、負圧センサ25の故障診断を禁止することにより、誤検出のリスクを低減できる。

〔実施形態３〕
基本的な構成は実施形態１と同じであるため、実施形態１と相違する部分のみ説明する。
実施形態３のブレーキ装置では、連続してブレーキリリースが行われた場合、各ブレーキリリース時に発生した負圧センサ25の検出信号の変動量を合算し、これを所定変動量と比較することにより、負圧センサ25の異常を判定する。これにより、誤検出のリスクを低減できる。また、負圧センサ25の異常診断の頻度低下を抑制できる。

〔他の実施形態〕
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
実施形態１では、マスタシリンダM/Cの減圧勾配からブレーキリリースを判断したが、ストロークセンサ104の検出信号の変化速度からペダル操作量の減少勾配を求め、減少勾配が所定勾配以上の場合にブレーキリリースされたと判断してもよい。ペダル操作量の変化速度を直接検出することにより、ブレーキリリースの検出精度を向上できる。
ブレーキリリースの判断後に故障診断許可条件が成立しているか否かを判断してもよい。

BB ブレーキブースタ
BP ブレーキペダル
BRKCU ブレーキコントロールユニット（コントロールユニット）
FL〜RR 各車輪
HU 液圧ユニット
M/C マスタシリンダ
W/C ホイルシリンダ
19 負圧室
25 負圧センサ
25a 負圧導入口
25c ダイアフラム
27 故障診断装置
27a 負圧センサ信号入力部
27b ブレーキリリース判断部
27c 異常診断許可部
27d 変動量観測部
27e 異常判定部

Claims

ブレーキペダルの操作力を増幅するブレーキブースタの負圧室の圧力を検出する負圧センサの故障診断装置であって、
前記ブレーキペダルが踏み戻されたときの前記負圧センサの検出信号の変動量を観測する変動量観測部と、
前記変動量が所定の変動量以下の場合に、前記負圧センサが異常であると判定する異常判定部と、
前記ブレーキブースタの倍力が上限となる全負荷点に到達する可能性がない場合には前記異常判定部による異常診断を許可し、前記可能性がある場合には前記異常診断を禁止する異常診断許可部と、
を備える負圧センサの故障診断装置。
請求項１に記載の負圧センサの故障診断装置において、
前記ブレーキペダルが踏み戻されたときのペダル操作量の変化速度が所定速度以上となった場合に、前記ブレーキペダルの踏み戻しと判断するブレーキリリース判断部を備える負圧センサの故障診断装置。
請求項２に記載の負圧センサの故障診断装置において、
前記ブレーキブースタにより倍力された操作力に応じた液圧を発生させるマスタシリンダの液圧が所定液圧以上の場合には前記異常判定部による異常診断を許可し、前記マスタシリンダの液圧が前記所定液圧未満の場合には前記異常診断を禁止する異常診断許可部を備える負圧センサの故障診断装置。
請求項１に記載の負圧センサの故障診断装置において、
前記異常判定部は、前記負圧センサが異常であるとの判定が複数回継続した場合に異常を確定する負圧センサの故障診断装置。
ブレーキペダルの操作力を増幅するブレーキブースタの負圧室の圧力を検出する負圧センサの故障診断装置であって、
前記ブレーキペダルが踏み戻されたときの前記負圧センサの検出信号の変動量が、前記負圧センサの正常時の変動量よりも小さい場合に、前記負圧センサが異常であると判定するにあたり、
前記ブレーキブースタの倍力が上限となる全負荷点に到達する可能性がない場合には前記負圧センサの異常診断を許可し、前記可能性がある場合には前記異常診断を禁止し、
前記負圧センサが異常であると判定した場合、前記ブレーキペダルの踏み込み中は警告を行わず、前記踏み込みからの踏み戻し中または踏み戻し後に警告を行う負圧センサの故障診断装置。
請求項５に記載の負圧センサの故障診断装置において、
前記負圧センサの検出信号の変動量は、前記負圧センサのダイアフラムが破損または前記負圧センサの負圧導入口が閉塞した場合に、前記負圧センサ正常時の変動量よりも小さくなる負圧センサの故障診断装置。
ブレーキペダルの操作力を増幅するブレーキブースタの負圧室の圧力を検出する負圧センサの故障診断方法であって、
前記ブレーキペダルが踏み戻されたときの前記負圧センサの検出信号の変動量を観測する変動量観測ステップと、
前記変動量が所定の変動量以下の場合に、前記負圧センサが異常であると判定する異常判定ステップと、
前記ブレーキブースタの倍力が上限となる全負荷点に到達する可能性がない場合には前記異常判定ステップによる異常診断を許可し、前記可能性がある場合には前記異常診断を禁止するステップと、
を備える負圧センサの故障診断方法。
請求項７に記載の負圧センサの故障診断方法において、
前記ブレーキペダルの踏み戻しによるペダル操作量が所定値以上となった場合に、前記ブレーキペダルの踏み戻しと判断するブレーキリリース判断ステップを備える負圧センサの故障診断方法。
請求項８に記載の負圧センサの故障診断方法において、
前記ブレーキブースタにより倍力された操作力に応じた液圧を発生させるマスタシリンダの液圧が所定液圧以上の場合には前記異常判定ステップによる異常診断を許可し、前記マスタシリンダの液圧が前記所定液圧未満の場合には前記異常診断を禁止する異常診断許可ステップを備える負圧センサの故障診断装置。
ブレーキペダルの操作力を増幅するブレーキブースタにより倍力された操作力に応じた液圧を発生させるマスタシリンダと、各車輪に設けられたホイルシリンダと、の間に設けられ、前記ホイルシリンダに対して液圧を発生させる液圧ユニットと、
前記液圧ユニットを制御するコントロールユニットであって、
前記ブレーキブースタの負圧室の圧力を検出する負圧センサの検出信号を入力する負圧センサ信号入力部と、
前記ブレーキペダルが踏み戻されたときの前記負圧センサの検出信号の変動量を観測する変動量観測部と、
前記変動量が所定の変動量以下の場合に、前記負圧センサが異常であると判定する異常判定部と、
前記ブレーキブースタの倍力が上限となる全負荷点に到達する可能性がない場合には前記異常判定部による異常診断を許可し、前記可能性がある場合には前記異常診断を禁止する異常診断許可部と、
を有するコントロールユニットと、
を備えるブレーキ装置。