JPH04232153A - ブレーキ操作量センサのフェール検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気制御式ブレーキ装置
におけるブレーキ操作量センサのフェールを検出する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車を減速，停止させるためのブレー
キ装置としては、従来、ブレーキペダル等のブレーキ操
作部材の操作によりマスタシリンダに液圧を発生させ、
その液圧でホイールシリンダを作動させて、摩擦部材を
回転体に押し付ける液圧式ブレーキ装置が用いられてい
る。しかし、近年、ブレーキ操作部材の操作力を電気的
に検出し、その検出結果に見合った大きさのブレーキ力
を発生させる電気制御式のブレーキが提案されている。 例えば、特開昭６３−２４２７６４には、ブレーキパッ
ドのブレーキディスクへの押圧を油圧に代えて電気的に
行う装置が記載されている。この電気制御式ブレーキ装
置は、（ａ）駆動方向の変更によりブレーキパッドをブ
レーキディスクに対して接触，離間させる電動手段と、
（ｂ）この電動手段の駆動方向の切換えを行う切換手段
と、（ｃ）ブレーキペダルの踏力を検出する検出手段と
、（ｄ）ブレーキパッドに生ずるブレーキ反力を検出す
る検出手段と、（ｅ）検出したブレーキペダル踏力とブ
レーキ反力とを比較して前記電動手段の駆動方向を決定
し前記切換手段を切換えるコントローラとを備えている
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報には、ブレー
キ操作部材としてのブレーキペダルの操作力を電気的に
検出するセンサが記載されているが、センサのフェール
の検出については何も記載されていない。しかし、電気
制御式ブレーキ装置が実際に使用されるようになると、
操作力，ストローク等のブレーキ操作量を検出するセン
サのフェールの検出は重要な問題となる。この事情は、
摩擦部材の回転体への押圧が液圧で行われ、その液圧の
制御が操作量の電気的な検出に基づいて行われる電気制
御式ブレーキ装置においても変わらない。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として、ブレー
キ操作部材の操作量を検出する操作量センサのフェール
を検出する方法を得ることを課題として為されたもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、ブレー
キ操作部材の非操作状態におけるブレーキ操作量センサ
の出力値が設定範囲外の大きさである場合にはフェール
であるとすることにある。

【０００６】

【作用】ブレーキ操作部材の非操作時におけるブレーキ
操作量センサの出力値には、温度等の環境条件の相違や
センサ自体の特性の経時変化等により多少の変動が生じ
る。上記設定範囲はこの変動の範囲を考慮して設定され
、ブレーキ操作量センサの出力値が設定範囲内であれば
正常であるとされ、設定範囲外である場合にはフェール
であるとされる。

【０００７】

【発明の効果】本発明のブレーキ操作量センサフェール
検出方法によれば、電気制御式ブレーキ装置におけるフ
ェールを簡単に検出することができる。また、ブレーキ
操作部材の非操作時にフェールを検出するものであるた
め、ブレーキ制御と並行してフェール検出を行う必要が
なく、その分だけブレーキ制御のサイクルタイムを短縮
し得る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１において、ブレーキ操作部材としての
ブレーキペダル１０がマスタシリンダ１２に接続されて
おり、マスタシリンダ１２にブレーキペダル１０の踏力
に対応する液圧が発生させられる。マスタシリンダ１２
は液通路１４によって２位置電磁弁１６に接続されると
ともに、液通路１８によってリザーバ２０と接続されて
いる。２位置電磁弁１６は、原位置においては液通路１
４と液通路２１とを連通させ、ストロークシュミレータ
２２を遮断した状態にあるが、ソレノイドが励磁される
と液通路２１を遮断し、マスタシリンダ１２をストロー
クシュミレータ２２に連通させる状態に切り換わる。ス
トロークシュミレータ２２はマスタシリンダ１２から排
出されるブレーキ液を収容してブレーキペダル１０の踏
込みを許容するとともに、踏込みストロークに応じた反
力をブレーキペダル１０に与えるものである。液通路２
１は液通路２４および液通路２５に分岐させられ、液通
路２５にはプロポーションバルブ２３が設けられている
。

【０００９】液通路２４および液通路２５はそれぞれ２
股に分岐させられ、各分岐部にそれぞれ１個ずつの２位
置電磁弁２６，２８が配設されている。２位置電磁弁２
６は、原位置においてマスタシリンダ１２とフロントホ
イールシリンダ３０とを連通させ、ソレノイドが励磁さ
れると液圧制御弁３２とフロントホイールシリンダ３０
とを連通させる。２位置電磁弁２８も同様に原位置にお
いてマスタシリンダ１２とリアホイールシリンダ３４と
を連通させ、ソレノイドが励磁されると液圧制御弁３６
とリアホイールシリンダ３４とを連通させる。

【００１０】リザーバ２０，ポンプ３８およびアキュム
レータ４０が液通路４２によって互いに接続されており
、リザーバ２０の液がポンプ３８によって汲み上げられ
、一定範囲の液圧でアキュムレータ４０に蓄えられる。 液圧制御弁３２はアキュムレータ４０，フロントホイー
ルシリンダ３０およびリザーバ２０と液通路４２，液通
路４４および液通路４６により接続されており、ソレノ
イドの励磁電流の制御により、フロントホイールシリン
ダ３０の液圧を励磁電流の大きさに対応する高さに制御
する。液圧制御弁３６も同様のものでありアキュムレー
タ４０，リアホイールシリンダ３４およびリザーバ２０
と液通路４２，液通路４８および液通路４６により接続
されている。

【００１１】図２にブレーキペダル１０の周辺を拡大し
て示す。ブレーキペダル１０はブラケット５０に支持軸
５２によって回動可能に取り付けられている。また、ス
プリング５４がブレーキペダル１０のアーム部５６とブ
ラケット５０との間に張設され、アーム部５６側ではピ
ン５８に、ブラケット５０側では図示しない支持部材に
それぞれ係合させられており、ブレーキペダル１０を反
時計回りに付勢している。その結果、ブレーキペダル１
０は常には、クッション材６０を介してブレーキスイッ
チ６２に当接し、原位置に保たれる。ブレーキスイッチ
６２がストッパとしても機能するのである。ブレーキス
イッチ６２は図３，図４に示すように、ロッド６６，ス
プリング６８および接点７０を備えている。ロッド６６
がクッション材６０と当接してスプリング６８を圧縮し
ている場合には、接点７０同士が離間させられてブレー
キスイッチがＯＦＦ状態にあり、クッション材６０が離
れてロッド６６がスプリング６８に押し出された場合に
は接点７０同士が接触してＯＮ状態となる。

【００１２】前記ピン５８はブースタロッド７４の一端
をブレーキペダル１０に連結しており、ブースタロッド
７４の他端はブースタ７６に至るまで伸び出して図示し
ないリアクションピストンに係合させられている。

【００１３】アーム部５６の中間部には歪みゲージ７８
が取付けられている。歪みゲージ７８はペダル部７９が
踏み込まれる際に生じるアーム部５６の弾性変形を測定
するもので、アーム部５６の表と裏との両側に取付けら
れ、温度差によって生じる測定誤差が相殺されるように
なっている。これら歪みゲージ７８は処理回路８０と共
同して図１の踏力センサ８２を構成している。踏力セン
サ８２の出力電圧は図５に示すようにペダル部７９の踏
力に比例するが踏力が０の状態においても一定の電圧（
例えば１Ｖ）が出力されるようになっている。

【００１４】本ブレーキ装置は制御装置８６によって制
御される。制御装置８６はＣＰＵ８７，ＲＡＭ８８，Ｒ
ＯＭ８９，入力部９０，出力部９１およびバスを含んで
いる。上記ブレーキスイッチ６２、踏力センサ８２、ア
キュムレータ４０の液圧を検出する液圧センサ９４、ホ
イールシリンダ３０，３４の液圧を検出する液圧センサ
９６，９７、前，後車輪の回転速度を検出する車輪速セ
ンサ９８，９９ならびに車体の前後方向の加速度を検出
する前後Ｇセンサ１００が、制御装置８６の入力部９０
に接続され、出力部９１には、液圧制御弁３２，３６お
よび２位置電磁弁１６，２６，２８が接続されている。 制御装置８６のＲＯＭ８９には種々のプログラムが格納
されているが、図６のフローチャートで表される踏力セ
ンサ８２のフェール検出プログラムもそのうちの１つで
ある。

【００１５】以上のように構成されたブレーキ装置にお
いて、自動車のキースイッチがＯＦＦ状態にある間は２
位置電磁弁１６，２６，２８が図１に示されている位置
にあり、マスタシリンダ１２がホイールシリンダ３０，
３４に連通した状態にある。キースイッチがＯＮ状態に
されれば、２位置電磁弁１６，２６，２８が切り換わり
、マスタシリンダ１２がストロークシュミレータ２２に
連通させられる一方、アキュムレータ４０がホイールシ
リンダ３０，３４に連通させられる。したがって、ブレ
ーキペダル１０が踏み込まれると、ストロークシュミレ
ータ２２が踏込みストロークに応じた反力をブレーキペ
ダル１０に与える。また、スプリング５４の弾性力も一
定の設定荷重から直線的に増大する。よって、ブレーキ
ペダル１０の踏込み当初に踏力が急激に一定値（ＶＳ　
）まで増大し、その後踏込みストロークの増大につれて
直線的に増大して、踏力センサの出力電圧が図７に示す
ように変化する。この出力電圧が制御装置８６に供給さ
れ、制御装置８６は前後Ｇセンサ１００の出力電圧が踏
力センサ８２の出力電圧に対して予め定められている高
さとなるように液圧制御弁３２，３６を介してホイール
シリンダ３０，３４の液圧を制御する。したがって、自
動車は走行路の勾配、積載荷重、ブレーキパッドの摩擦
係数等のいかんを問わず、ブレーキペダル１０の踏力に
見合った大きさの減速度で制動されることとなる。これ
が電気制御モードであり、本ブレーキ装置は通常このモ
ードで作動する。

【００１６】しかし、操作力センサとしての踏力センサ
８２にフェールが発生すれば電気制御モードでの作動は
不可能となるため、本ブレーキ装置は自動的にマニュア
ルモードに切り換えられるようになっている。そのため
にキースイッチがＯＮ状態にある間、図６のプログラム
が他の図示しないプログラムと共に微小時間毎に繰返し
実行される。

【００１７】まず、ステップ１（以下、単にＳ１と表す
、他のステップについても同様）において、ブレーキス
イッチ６２がＯＮであるか否かが判定され、ブレーキス
イッチ６２がＯＦＦ状態であり、判定がＮＯとなった場
合にはＳ２において、その判定時点がブレーキスイッチ
６２がＯＦＦ状態となった瞬間から時間Ｔ２　以上が経
過した時点であるか否かが判定される。ここで時間Ｔ２
　はブレーキペダル１０が穏やかに解除される場合でも
ブレーキスイッチ６２がＯＦＦとなってから図８に示す
ように踏力が０になることが保証される長さであって、
かつ、なるべく短い長さに設定される。ブレーキスイッ
チ６２がＯＦＦになってから時間Ｔ２　内に踏力センサ
８２の出力電圧の値Ｖ０　を検出した場合には、踏力セ
ンサ８２の出力電圧の値Ｖ０　が上限値ＶＵ　より大き
くなり、踏力センサ８２が正常であるにもかからずフェ
ールであると判定される可能性がある。ブレーキスイッ
チ６２はブレーキペダル１０が小ストローク踏み込まれ
た位置でＯＮとなるように、配設されるのが普通であり
、かつ、前述のように踏力はブレーキペダル１０の踏込
み当初に急激に一定値増大するため、ブレーキスイッチ
６２がＯＦＦ状態となった直後にはブレーキペダル１０
に未だある程度の踏力が加えられている。本実施例にお
いては上限値ＶＵ　がこの踏力に対応する踏力センサ８
２の出力電圧より小さく設定されているため、図８の時
間ｔ２　の間に出力電圧Ｖ０　の読み込みが行われれば
、踏力センサ８２は正常であるにもかかわらずフェール
と判定されてしまうのである。このような事態を回避す
るために、ブレーキスイッチ６２がＯＦＦとなってから
時間ｔ２　より長い時間Ｔ２　の間は出力電圧の値が読
み込まれないようにされているのである。しかし、ブレ
ーキスイッチ６２は通常ＯＦＦ状態にあるためにＳ２の
判定はＹＥＳとなる。

【００１８】したがって、Ｓ３において踏力センサ８２
の出力電圧の値Ｖ０が読み込まれる。その出力電圧の値
Ｖ０　がＳ４において上限値ＶＵ　とが比較され、Ｖ０
　≦ＶＵ　であればＮＯと判定され、Ｓ５において出力
電圧の値Ｖ０　と下限値ＶＬ　とが比較され、Ｖ０　≧
ＶＬ　でありＮＯと判定された場合には踏力センサ８２
は正常であるとされる。すなわち、前述のように踏力が
０の状態では踏力センサ８２の出力電圧の値Ｖ０　が１
Ｖになるように設定されているが、温度等の環境条件の
変化やセンサ自体の特性等によって変動が生じる。よっ
て、その変動範囲の最大値より一定値大きく、また最小
値より一定値小さい値がそれぞれ上限値ＶＵ　および下
限値ＶＬ　として設定され、踏力センサ８２の出力電圧
の値Ｖ０　が下限値ＶＬ　以上，上限値ＶＵ　以下であ
る場合には踏力センサ８２は正常であるとされる。そし
て、Ｓ６において踏力センサフェールフラグが解除され
る。

【００１９】一方、Ｓ４においてＶ０　＞ＶＵ　であっ
てＹＥＳであると判定された場合にはＳ７においてＳ４
の判定がＹＥＳに変わった瞬間から時間Ｔ１　経過した
か否かが判定され、判定がＹＥＳである場合にはブレー
キスイッチ６２がＯＮであるか否かが判定され、ＯＦＦ
状態であると判定された場合には踏力センサ８２がフェ
ールであるとしてＳ９において踏力センサフェールフラ
グがセットされる。ここで、時間Ｔ１　は、ブレーキペ
ダル１０が穏やかに踏み込まれる場合でもブレーキペダ
ル１０に踏力がかけられてから図８に示すようにブレー
キスイッチ６２がＯＮとなることが保証される長さであ
って、かつ、できる限り短い長さに設定される。前述の
理由で図８の時間ｔ１　内に踏力センサ８２の出力電圧
の値Ｖ０　が上限値ＶＵ　より高いからといってフェー
ルと判定されたのでは実際には踏力センサ８２が正常で
あるにもかかわらずフェールであると誤って判定される
可能性がある。 そこで、踏力センサ８２の出力電圧の値Ｖ０　が上限値
ＶＵより大きくなってから時間ｔ１　より長い時間Ｔ１
　が経過した後、ブレーキスイッチ６２がＯＮ状態か否
かを判定し、ＯＮとなっていた場合にはフェールと判定
されないようにされているのである。ただし、Ｓ５にお
いてＶ０　＜ＶＬ　であり判定がＹＥＳとなった場合に
は、直ちに踏力センサ８２がフェールしていると判定さ
れる。一方、Ｓ２，Ｓ７判定がＮＯである場合あるいは
Ｓ８の判定がＹＥＳである場合には本プログラムの一回
の実行が終了する。

【００２０】ブレーキペダル１０が踏み込まれ、Ｓ１の
判定がＹＥＳとなった場合には、Ｓ１０において踏力セ
ンサフェールフラグがセットされているか否かが判定さ
れ、判定がＮＯであればＳ１１において前述のように電
気制御モードが設定され、図１の２位置電磁弁１６，２
６，２８が図中の原位置から切り換えられた状態で制動
が行われる。一方、Ｓ１０においてＹＥＳと判定された
場合には、踏力センサ８２がフェールしているため、Ｓ
１２においてマニュアルモードに設定され、それによっ
てマスタシリンダ１２がストロークシュミレータ２２か
ら切り離され、ホイールシリンダ３０，３４に連通させ
られるため、本ブレーキ装置は通常のマニュアルブレー
キと同様に作動することとなる。

【００２１】本実施例のプログラムでは、ブレーキスイ
ッチ６２がＯＦＦの状態において踏力センサ８２の出力
電圧の値Ｖ０　が時間Ｔ１　の間継続して上限値ＶＵ　
より大きい場合および時間に制限なく下限値ＶＬ　より
小さくなった場合に、踏力センサ８２がフェールである
とされる。しかし、Ｓ５の判定がＹＥＳである場合にも
Ｓ７以降を実行するようにフローチャートを変更し、踏
力センサ８２の出力電圧の値Ｖ０　が時間Ｔ１　の間継
続して下限値ＶＬ　より小さい場合にフェールと判定さ
れるようにすることも可能である。

【００２２】なお付言すれば、上限値ＶＵ　を図７の出
力電圧値ＶＳ　より高く設定して差し支えない場合には
、Ｓ２，Ｓ７，Ｓ８のステップを省略することができる
。

【００２３】本実施例ではブレーキペダル１０に歪みゲ
ージ７８を設けて踏力センサ８２を構成したが、ロード
セル型踏力検出装置等を設けてもよい。

【００２４】また、本実施例では踏力センサのフェール
を検出したが、回転エンコーダ，レゾルバ等によってブ
レーキペダルの回動角度を検出し、あるいはリニアエン
コーダ等によってブースタロッドの移動量を検出するな
どして、ブレーキ操作部材の操作ストロークを検出する
ストロークセンサのフェールについても上述と同様に検
出することができる。ストロークセンサも踏力センサと
同様に温度等の環境条件の変化や電気式センサ自体の特
性等によりその出力電圧の値には変動が生じる。ブレー
キスイッチがＯＦＦ状態である場合のストロークセンサ
の出力電圧の値がその変動範囲内にあればストロークセ
ンサは正常であり、なければフェールであると判定する
ことが可能なのである。

【００２５】その他、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
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるフェール検出方法によ
って踏力センサのフェールが検出される電気制御式ブレ
ーキ装置の系統図である。

【図２】上記実施例におけるブレーキスイッチ，踏力セ
ンサおよびブレーキペダルを示す正面図である。

【図３】上記実施例のブレーキスイッチがＯＦＦである
状態を示す正面断面図である。

【図４】上記実施例のブレーキスイッチがＯＮである状
態を示す正面断面図である。

【図５】正常時におけるブレーキペダルの踏力と踏力セ
ンサの出力電圧との関係を示すグラフである。

【図６】図１の制御装置に格納されているプログラムの
１つを示すフローチャートである。

【図７】正常時におけるブレーキペダルのストロークと
踏力センサの出力電圧との関係を示すグラフである。

【図８】正常時における踏力センサの出力電圧の変化の
一例を示すグラフである。

【符号の説明】

１０　　ブレーキペダル ５６　　アーム部 ６２　　ブレーキスイッチ ６６　　ロッド ６８　　スプリング ７０　　接点 ７８　　歪みゲージ ８２　　踏力センサ ８６　　制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ブレーキ操作部材の非操作状態におけ
   るブレーキ操作量センサの出力値が設定範囲外の大きさ
   である場合にはフェールであるとするブレーキ操作量セ
   ンサのフェール検出方法。