JP2864744B2

JP2864744B2 - ブレーキ操作量センサのフェール検出装置

Info

Publication number: JP2864744B2
Application number: JP41310690A
Authority: JP
Inventors: 健次白井; 寿夫芝川; 章松井; 佳行中山; 正千葉; 文昭川畑; 浩朗吉田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1999-03-08
Anticipated expiration: 2014-03-08
Also published as: JPH04221258A

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装
置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り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
制御式ブレーキ制御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課題となる。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
を検出する装置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
キ操作量センサのフェール検出装置を、ブレーキ操作
部材が原位置からブレーキを作用させるために操作され
る際、先に出力信号が変化する第１ブレーキスイッチ
と、その第１ブレーキスイッチより後に出力信号が変
化する第２ブレーキスイッチと、前記第２スイッチの
出力信号変化の瞬間における前記ブレーキ操作量センサ
の出力値が、前記第１スイッチの出力信号変化の瞬間に
おけるブレーキ操作量センサの出力値より大きくない場
合に、前記ブレーキ操作量センサがフェールしたとする
フェール検出手段とを含むものとしたことにある。

【０００６】

【作用】ブレーキ操作部材が原位置からブレーキを作用
させるために操作される際、まず第１ブレーキスイッチ
の出力信号が変化し、続いて第２ブレーキスイッチの状
態が変化する。一方、ブレーキ操作部材が原位置から操
作されるにつれてブレーキ操作量センサの出力値が増大
するはずである。すなわち、第２ブレーキスイッチの出
力信号変化の瞬間におけるブレーキ操作量センサの出力
値は、第１ブレーキスイッチの出力信号変化の瞬間にお
けるブレーキ操作量センサの出力値より大きいはずであ
る。しかるに、この事実に反する事態が生ずれば、ブレ
ーキ操作量センサがフェールしたことになる。

【０００７】

【発明の効果】このように、本発明によれば、第１ブレ
ーキスイッチ，第２ブレーキスイッチおよびフェール検
出手段という簡単な構成によりブレーキ操作量センサの
フェールを検出することができる。しかも、ブレーキ装
置においては、ブレーキランプを点灯させる等の目的
で、第１ブレーキスイッチに相当するものは従来から設
けられているため、第２ブレーキスイッチとフェール検
出手段とを追加すればよく、かつ、フェール検出手段
は、例えば、実施例におけるように、コンピュータの制
御プログラムに簡単なフェール検出プログラムを追加す
ることで構成できる。フェール検出手段による製造コス
トの増大は無視できるほど小さく、実質的には、第２ブ
レーキスイッチの追加のみが装置コストの増大を招来す
るのであって、その増大は僅かで済む。その上、フェー
ルの検出時点をブレーキ操作部材の操作開始当初とすれ
ば、フェールの検出をより早期に行うことができ、例え
ば、電気制御式ブレーキ装置を、ブレーキ操作に応じて
機械的に液圧を発生させるマニュアルブレーキ装置に切
り換えるなどの処置を遅滞なく行うことが可能となる特
有の効果が得られる。

【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】ブレーキスイッチ６２に近接してブレーキ
スイッチ７２が設けられ、ブラケット５０に固定されて
いる。ブレーキスイッチ７２の構成はブレーキスイッチ
６２とほぼ同じであるが、ブレーキスイッチ６２がブレ
ーキペダル１０の踏込開始直後にＯＮとなるように設定
されているのに対し、ブレーキスイッチ７２はブレーキ
ペダル１０が一定量踏み込まれた時ＯＮとなるように設
定されている。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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および７２，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３
２，３６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。

【００１６】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
増大する。よって、ブレーキペダル１０の踏込みストロ
ークの増大につれて踏力が増大し、図５に示すように踏
力センサの出力電圧が増大する。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。

【００１７】しかし、操作量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。

【００１８】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である場合にはＳ２以降のステッ
プは実行されず、ブレーキスイッチ６２がＯＮになるの
が待たれる。ブレーキスイッチ６２がＯＮとなり、Ｓ１
の判定がＹＥＳとなった場合にはＳ２において、その時
点の踏力センサ８２の出力電圧の値Ｖ１が読み込まれ
る。つぎに、Ｓ３において、ブレーキスイッチ７２がＯ
Ｎであるか否かが判定され、判定がＹＥＳである場合に
は、Ｓ４において、その時点の踏力センサ８２の出力電
圧の値Ｖ２が読み込まれ、Ｓ５においてＶ１とＶ２との
値が比較される。前述のように踏力センサ８２が正常で
ある場合にはブレーキペダルの踏み込みにつれて踏力セ
ンサ８２の出力電圧も増大する。したがって、通常はＶ
２＞Ｖ１であると判定され、その場合には踏力センサ８
２は正常であるから、Ｓ６において、前述の電気制御モ
ードに設定される。図１の２位置電磁弁１６，２６，２
８が図中の原位置から切り換えられた状態で制動が行わ
れるのである。一方、Ｓ５においてＶ２≦Ｖ１であると
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、Ｓ７においてマニュアルモードに切り換えられ
る。２位置電磁弁１６，２６，２８が図中の原位置の状
態に切り換えられるのであり、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。Ｓ７の実行に続いて、Ｓ８にお
いて警告ランプが点灯させられ、プロブラムの実行は終
了する。なお、Ｓ３において、ブレーキスイッチ７２が
ＯＦＦであると判定された場合には、Ｓ４，Ｓ５がスキ
ップされ、Ｓ６において電気制御モードとされる。

【００１９】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、ブレーキスイッチ６２が第１ブレーキスイ
ッチ、ブレーキスイッチ７２が第２ブレーキスイッチと
してそれぞれ機能し、また、制御装置８６の、図６にお
けるＳ１〜Ｓ５を実行する部分がフェール検出手段を構
成している。なお付言すれば、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。

【００２０】また、第１ブレーキスイッチおよび第２ブ
レーキスイッチは、ブレーキペダルが踏み込まれる過程
の２時点を検出すればよいので、必ずしも互いに別体に
構成する必要はなく、一体のブレーキスイッチの１個の
検出端子が異なる量突出した際にそれぞれ信号を発する
ようにしてもよい。

【００２１】

【００２２】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し、
そのストロークに応じてブレーキを制御する電気制御式
ブレーキ装置において、ストロークセンサのフェール検
出に本発明を適用することも可能である。

【００２３】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装置によ
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。

【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７２ブレーキスイッチ７８歪みゲージ８２踏力センサ８６制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中山佳行愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者千葉正愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者川畑文昭愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者吉田浩朗愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開昭62−215819（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60T 7/02 G01L 3/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ブレーキ操作部材の操作量を検出するブ
レーキ操作量センサのフェールを検出する装置であっ
て、前記ブレーキ操作部材が原位置からブレーキを作用させ
るために操作される際、先に出力信号が変化する第１ブ
レーキスイッチと、その第１ブレーキスイッチより後に出力信号が変化する
第２ブレーキスイッチと、前記第２スイッチの出力信号変化の瞬間における前記ブ
レーキ操作量センサの出力値が、前記第１スイッチの出
力信号変化の瞬間におけるブレーキ操作量センサの出力
値より大きくない場合に、前記ブレーキ操作量センサが
フェールしたとするフェール検出手段とを含むことを特
徴とするブレーキ操作量センサのフェール検出装置。