JP5799844B2 - 制動倍力装置 - Google Patents

Description

本発明は、負圧を用いて、ブレーキ操作部への操作を助勢する制動倍力装置に関する。

従来、負圧を利用して運転者のブレーキペダル操作を助勢する制動倍力装置がある。制動倍力装置では、負圧センサを用いて負圧を検出し、負圧を制御している。また、２つの負圧センサを有して、いずれか一方の負圧センサが故障することに備えることが提案されている。この種の構造では、負圧センサの検出値が所定値以上である場合、負圧センサが故障していないと判定することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３７２３００１号公報

負圧センサが故障した場合の例として、負圧センサは、所定値よりも大幅に大きい値を出力することが考えられる。しかしながら、特許文献１で用いられる故障判定方法では、負圧センサの出力値が所定値以上であれば、この負圧センサは正常であると判定される。

言い換えると、負圧センサが故障することによって、所定値に対して設定される出力正常領域をこえる値を負圧センサが出力しても、この負圧センサは正常であると判定される。

このため、本発明は、複数の圧力検出手段を備える構成において、圧力検出手段のより精度の良い故障判定ができる制動倍力装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載される制動倍力装置は、ブレーキ操作部と、負圧を用いて前記ブレーキ操作部に入力されたブレーキ操作を助勢する助勢部と、前記助勢部内に前記負圧を発生する負圧発生手段と、前記助勢部内の圧力値を検出する複数の圧力検出手段と、前記複数の圧力検出手段の検出値のうち、最も大きい値と最も小さい値との差が、予め設定された故障判定値以上であると、前記複数の圧力検出手段の少なくとも１つが故障していると判定する故障判定手段と、前記故障判定手段が故障判定した場合に、故障している圧力検出手段を特定する特定手段と、前記特定手段によって故障していると特定された圧力検出手段とは異なる圧力検出手段の検出値に基づいて前記負圧発生手段を制御する制御手段とを備える。

請求項２に記載の制動倍力装置は、請求項１の記載において、前記ブレーキ操作部が操作されていることを検出するブレーキ操作検出手段と、前記負圧発生手段の駆動に起因する前記負圧の変動値を推定する負圧変動値推定手段とを備える。前記制御手段は、前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出していない状態で前記故障判定手段が故障判定すると、前記負圧発生手段を駆動する。前記特定手段は、各圧力検出手段の、前記負圧発生手段の駆動前の検出値と駆動した後の検出値の差と、前記負圧変動値推定手段の推定値とに基づき、故障している圧力検出手段を特定する。

請求項３に記載の制動倍力装置は、請求項２の記載において、ブレーキ操作に起因する負圧の消費値を推定する負圧消費値推定手段を備える。前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出している状態で前記故障判定手段が故障判定すると、前記特定手段は、各圧力検出手段の、前記ブレーキ操作の前後での検出値の差と、前記負圧消費値推定手段の推定値とに基づき、故障している圧力検出手段を特定する。

請求項４に記載の制動倍力装置では、請求項２または３の記載において、前記複数の圧力検出手段は、２つである。前記制御手段は、前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出していない状態で前記故障判定手段が故障判定すると、前記負圧発生手段を駆動する。前記特定手段は、前記２つの圧力検出手段の各々における前記負圧発生手段の駆動前後での検出値の差のうち、前記負圧変動値推定手段の推定値との差の絶対値が大きい方の圧力検出手段を、故障している圧力検出手段として特定する。

請求項５に記載の制動倍力装置では、請求項３または４の記載において、前記複数の圧力検出手段は、２つである。前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出している状態で前記故障判定手段が故障判定すると、前記特定手段は、前記２つの圧力検出手段の各々における前記ブレーキ操作の前後での検出値の差のうち前記負圧消費量推定手段の推定値との差の絶対値が大きい方の圧力検出手段を、故障している圧力検出手段として特定する。

本発明によれば、圧力検出手段の故障判定の精度をより良くすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る制動倍力装置を備える制動装置を示す概略図。 同制動装置が備える制動倍力装置の制御部の動作を示すフローチャート。 同制動倍力装置が備える第１，２の圧力検出部の検出結果に対応する圧力値を示すグラフ。 同制動倍力装置が備える第１，２の圧力検出部の検出結果に対応する圧力値を示すグラフ。 本発明の第２の実施形態に係る制動倍力装置を備える制動装置を示す概略図。

本発明の第１の実施形態に係る制動倍力装置を、図１〜４を用いて説明する。図１は、本実施形態の制動倍力装置１０を備える制動装置１を示す概略図である。制動装置１は、制動倍力装置の圧力検出手段故障判定装置の一例を備える。

図１に示すように、制動装置１は、一対の前輪５と、一対の後輪６とを備える自動車に搭載されている。制動装置１は、各前輪５と各後輪６に設けられるディスクロータ２０と、各ディスクロータ２０に対して１つ設けられるキャリパ２１と、運転者が操作するブレーキペダル３０と、ブレーキペダル３０の操作に応じてキャリパ２１が備えるピストンにブレーキ液の圧力を作用させるマスタシリンダ４０と、ブレーキペダル３０に対する操作を助勢する制動倍力装置１０とを備える。

各キャリパ２１とマスタシリンダ４０とは、ブレーキ液配管４１で接続されている。ブレーキ液配管４１内にはブレーキ液が満たされている。マスタシリンダ４０は、ブレーキペダル３０の操作量に応じてブレーキ液配管４１内のブレーキ液の圧力を調整する。ブレーキペダル３０が踏み込まれることに応じて、マスタシリンダ４０は、ブレーキ液配管４１内の圧力を上げる。ブレーキペダル３０が踏み込まれることは、ブレーキペダル３０が操作されていることである。

キャリパ２１のピストン２２は、ブレーキ液配管４１内の圧力によって駆動される。ブレーキ液配管４１内の圧力が上昇すると、ピストン２２がディスクロータ２０に向かって移動するとともにピストン２２の先端に固定されたブレーキパッドがディスクロータ２０に押し付けられる。ブレーキパッドのディスクロータ２０に対する押し付け力は、ブレーキ液配管４１内の圧力が上昇にするにともない、強くなる。

ディスクロータ２０は、当該ディスクロータ２０が設けられる前輪５と後輪６と一体に回転する。ディスクロータ２０は、ブレーキパッドが押し付けられることによって、その回転が停止する。このため、ピストン２２がディスクロータ２０に押し付けられることによって、前輪５の回転と、後輪６の回転とが停止される。

制動倍力装置１０は、ブレーキペダル３０への操作を助勢する助勢部５０と、複数の圧力検出手段と、ペダル操作検出センサ６０と、電動バキュームポンプ７０と、制御部８０とを備えている。助勢部５０は、定圧室５１と、変圧室５２とを備えている。定圧室５１には、後述される電動バキュームポンプ７０が連結されている。定圧室５１内は、電動バキュームポンプ７０によって、負圧になっている。なお、ここでいう負圧とは、大気圧より低い圧力である。言い換えると、定圧室５１内の圧力は、電動バキュームポンプ７０によって、大気圧よりも低い状態に保たれている。

変圧室５２は、ブレーキペダル３０が踏み込まれていない場合は、定圧室５１と同じに維持される。ブレーキペダル３０が踏み込まれるに従い、変圧室５２が大気に開放される。このため、ブレーキペダル３０の操作量に応じて、言い換えると、ブレーキペダル３０の踏み込み量に応じて、定圧室５１と変圧室５２との間に、圧力差が生じる。この差圧が、ブレーキペダル３０の操作を助勢する。マスタシリンダ４０には、運転者によるブレーキペダル３０の踏み込み力と、助勢部５０による助勢力が入力とされる。

定圧室５１には、複数の圧力検出手段の一例として、第１の圧力検出部５５と、第２の圧力検出部５６とが設けられている。第１，２の圧力検出部５５，５６は、定圧室５１内の圧力に応じた信号を出力する。

ブレーキペダル３０には、ペダル操作検出センサ６０が設けられている。ペダル操作検出センサ６０は、ブレーキペダル３０が操作されたこと、言い換えると、運転者がブレーキペダル３０を踏み込んだことを検出すると、信号を出力する。

制御部８０は、第１，２の圧力検出部５５，５６と、ペダル操作検出センサ６０と、電動バキュームポンプ７０とに接続されている。第１，２の圧力検出部５５，５６は、検出結果を、制御部８０に送信する。ペダル操作検出センサ６０は、検出結果を制御部８０に送信する。制御部８０は、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に応じて、第１，２の圧力検出部５５，５６の出力信号に対応する圧力値を算出する。また、制御部８０は、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に基づいて電動バキュームポンプ７０の動作を制御する。

また、制御部８０は、第１，２の圧力検出部５５，５６のうち、故障した圧力検出部を検出するとともに、故障していない圧力検出部の検出結果に基づいて、電動バキュームポンプ７０の動作を制御する。

つぎに、制御部８０の動作を、図２〜４を用いて説明する。制御部８０の動作として、まず、運転者がブレーキペダル３０の操作を行っていない状態での動作を説明する。図２は、制御部８０の動作を示すフローチャートである。まず、第１，２の圧力検出部５５，５６のいずれにも故障が生じていない状態を説明する。

制御部８０は、まず、ステップＳＴ１において、ペダル操作検出センサ６０の検出結果に基づいて、ブレーキペダル３０が操作されているか否かを判定する。この説明では、ブレーキペダル３０は操作されていないので、ブレーキペダル３０の操作はされていないと判定する。ついで、ステップＳＴ２に進む。

ステップＳＴ２では、制御部８０は、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に基づいて得られた圧力値どうしの差の絶対値を求める。ついで、ステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、制御部８０は、第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値と、第２の圧力検出部５６の検出結果に対応する圧力値との差の絶対値が、予め設定された故障判定値以上であるか否かを判定する。この故障判定値は、実験やシミュレーションによって適宜設定される値である。差の絶対値が故障判定値以上である場合は、第１，２の圧力検出部５５，５６のいずれか一方が故障していることを示す。この説明では、第１，２の圧力検出部５５，５６は、ともに故障していないので、第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値と第２の圧力検出部５６の検出結果に対応する圧力値との差の絶対値は、故障判定値未満である。制御部８０は、第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値と第２の圧力検出部５６の検出結果に対応する圧力値との差の絶対値が故障判定値以上ではないと判定する。ついで、ステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では、制御部８０は、圧力検出部の検出結果を、通常通り選択する。本実施形態では、一例として、第１の圧力検出部５５の検出結果を選択する。そして、この選択結果に対応する圧力値が定圧室５１内の圧力値であるとして、電動バキュームポンプ７０を制御する。

ステップＳＴ４の段階では、第１，２の圧力検出部５５，５６は、ともに、故障していない。このため、どちらの検出結果を用いても、電動バキュームポンプ７０の制御に差し支えることはない。上記の通常通り選択することは、用いる複数の圧力検出手段のいずれも故障していない状態において選択するよう予め設定されている検出結果を選択することである。

または、用いる複数の圧力検出手段のいずれも故障していない状態では、制御部８０は、各圧力検出部の検出結果の平均値を用いるようにしてもよい。

つぎに、ブレーキペダル３０が操作されていない状態において、第２の圧力検出部５６が故障し、第１の圧力検出部５５が正常である場合の制御部８０の動作を説明する。

制御部８０は、ステップＳＴ１において、ペダル操作検出センサ６０の検出結果に基づいて、ブレーキペダル３０が操作された否かを判定する。この説明では、ブレーキペダル３０は操作されていないので、ステップＳＴ２に進む。

ステップＳＴ２では、制御部８０は、第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値と第２の圧力検出部５６の検出結果に対応する圧力値との差の絶対値を算出する。また、制御部８０は、このときの、第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値と第２の圧力検出部５６の検出結果に対応する圧力値とを記憶する。

図３は、この説明での第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に対応する圧力を示すグラフである。図２の横軸は、時間の経過を示し、矢印に沿って進むにつれて、時間が経過したことを示す。図２の縦軸は、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に対応する圧力値を示し、矢印に沿って進むにつれて、値が大きくなる。

なお、図３中には、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に対応する圧力を示すグラフに対して電動バキュームポンプ７０のオンオフを示すタイムチャートを併記している。このタイムチャートの横軸は、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に対応する圧力を示すグラフの横軸と同じであり、時間を示している。縦軸は、電動バキュームポンプ７０がオン状態であるかまたはオフ状態であるかを示している。オン状態は電動バキュームポンプ７０が駆動している状態であり、オフ状態は電動バキュームポンプ７０が駆動していない状態である。

第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値をＰ１とし、第２の圧力検出部５６の検出結果に対応する圧力値をＰ２とする。この説明では、第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値Ｐ１は、第２の圧力検出部５６の検出結果に対応する圧力値Ｐ２よりも大きいので、第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値と第２の圧力検出部５６の検出結果に対応する圧力値の差の絶対値をΔＰｄとすると、ΔＰｄ＝｜Ｐ１−Ｐ２｜となる。ついで、ステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、制御部８０は、第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値と第２の圧力検出部５６の検出結果に対応する圧力値との差の絶対値が、故障判定値以上であるか否かを判定する。この説明では、第２の圧力検出部５６が故障している設定であるので、ΔＰｄは、故障判定値以上となる。ついで、ステップＳＴ５に進む。

ステップＳＴ５では、制御部８０は、電動バキュームポンプ７０を、予め設定される時間駆動する。そして、制御部８０は、電動バキュームポンプ７０の動作が開始された後所定時間が経過すると、電動バキュームポンプ７０の動作を停止する。また、制御部８０は、電動バキュームポンプ７０の駆動が停止されたときの、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に対応する圧力値を算出し、記憶する。電動バキュームポンプ７０の駆動後の第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値をＰ１ａとし、第２の圧力検出部５６の検出結果に対応する圧力値をＰ２ａとする。ついで、ステップＳＴ６に進む。

ステップＳＴ６では、制御部８０は、定圧室５１内の圧力値の変動値を推定する。図３に示すように、ステップＳＴ５で電動バキュームポンプ７０を駆動することによって、定圧室５１内の圧力は、電動バキュームポンプ７０の駆動前の状態に比べて、さらに下がる。つまり、Ｐ１，Ｐ２よりも下がる。

制御部８０は、電動バキュームポンプ７０の駆動時間、言い換えると、上記所定時間と、電動バキュームポンプ７０の性能とに基づき、ステップＳＴ５での電動バキュームポンプ７０の駆動に起因する、定圧室５１内の圧力の低下値を推定する。圧力の低下値の推定値を、ΔＰとする。

図３中に示す、実線が、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に対応する圧力値を示す。２点鎖線で示されるものは、電動バキュームポンプ７０が駆動する前の値であるＰ１，Ｐ２から、推定値ΔＰを引いたものである。２点鎖線で示されるグラフは、電動バキュームポンプ７０が駆動した後での、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に基づく圧力値の推定値である。ついで、ステップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ７では、制御部８０は、故障している圧力検出部を特定する。具体的には、制御部８０は、電動バキュームポンプ７０の駆動の前後での第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に対応する圧力値の実際の変動値と、ステップＳＴ６で検出された変動の推定値ΔＰとを比較する。

第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値の実際の変動値をΔＰ１とすると、ΔＰ１＝Ｐ１−Ｐ１ａとなる。第２の圧力検出部５６の検出結果に対応する圧力値の実際の変動値をΔＰ２とすると、ΔＰ２＝Ｐ２−Ｐ２ａとなる。

制御部８０は、ΔＰ１とΔＰ２とが、推定値ΔＰに対して設定される正常領域内にあるか否かを判定する。実際の変動値が、推定値に対して設定される正常領域内にあると、故障していないと判定される。

本実施形態では、推定値ΔＰに対して、±ΔＰｎの範囲内にあると、正常であると判定され、推定値ΔＰに対して±ΔＰｎの範囲の外側にあると、故障していると判定する。ΔＰｎは、予め決定されている値である。

具体的には、検出結果に基づく圧力値の実際の変動値が、ΔＰ−ΔＰｎ以上であって、かつ、ΔＰ＋ΔＰｎ以下であると、正常であると判定され、ΔＰ−ΔＰｎ未満、または、ΔＰ＋ΔＰｎより大きいと、故障していると判定される。

この説明では、第２の圧力検出部５６が故障しており、それゆえ、（ΔＰ−ΔＰｎ）≦≦Ｐ１≦（ΔＰ＋ΔＰｎ）となる。そして、Ｐ２＜（ΔＰ−ΔＰｎ）となる。制御部８０は、第２の圧力検出部５６が故障している圧力検出部であると特定する。ついで、ステップＳＴ８に進む。

ステップＳＴ８では、制御部８０は、電動バキュームポンプ７０を制御する際には、ステップＳＴ７で正常であると判定された第１の圧力検出部５５の検出結果を選択するように設定する。ついで、ステップＳＴ９に進む。

ステップＳＴ９では、制御部８０は、第２の圧力検出部５６が故障していることを運転者に警告するべく、インジケータ９０に故障情報を出力する。インジケータ９０は、第１の圧力検出部５５が故障していることを点灯することによって示すランプ９１と、第２の圧力検出部５６が故障していることを点灯することによって示すランプ９２とを備えている。この説明では、インジケータ９０は、制御部８０から故障情報を受けることによって、第２の圧力検出部５６が故障していることを示すランプ９２を点灯する。ランプ９２が点灯することによって、運転者は、第２の圧力検出部５６が故障していることに気づくことができる。

上記のように、ブレーキペダル３０が操作されていない状態で第１，２の圧力検出部５５，５６のいずれか一方が故障しても、正常と判定された方の圧力検出部の検出結果に基づいて、電動バキュームポンプ７０が制御される。

つぎに、故障することによって、検出結果が実際の定圧室５１内の圧力に応じることなく一定となる場合について、説明する。このような故障の場合、ブレーキペダル３０が操作されることによって、定圧室５１内の負圧が消費されたことに伴って定圧室５１内の圧力が上昇しても、故障した方の圧力検出部の検出値は、定圧室５１内の圧力の変動に関わらず、一定の値を制御部８０に出力し続ける。

このため、上記のような故障の場合、ブレーキペダル３０が踏み込まれていない場合で定圧室５１内の圧力が変化していない状態では、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果は、互いの略同じ値を出力するので、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果の絶対値が故障判定値未満となり、故障が発見されない。そして、ブレーキペダル３０が操作されることによって、故障が発見される。このため、ブレーキペダル３０が操作されたものとする。

ステップＳＴ１では、制御部８０は、ペダル操作検出センサ６０の検出結果に基づいて、ブレーキペダル３０が操作されたと判定する。ついで、ステップＳＴ１０に進む。図４は、ブレーキペダル３０が踏み込まれたことに伴う、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果を示すグラフである。横軸、縦軸は、図３と同じである。図４中に示す、実線が、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に対応する圧力値を示す。図４に示すように、ブレーキペダル３０が操作される前の状態では、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果は、略同じ値であり、それゆえ、検出結果に基づく圧力値も略同じである。このため、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に基づく圧力値の差の絶対値は、故障判定値未満である。

そして、ブレーキペダル３０が踏み込まれることによって、定圧室５１内の圧力が消費されるので、定圧室５１内の圧力が上昇する。制御部８０は、ブレーキペダル３０の操作が開始されたときの第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に対応する圧力値Ｑ１，Ｑ２を算出するとともに記憶する。

なお、図４中には、ブレーキペダル３０が踏み込まれたことに伴う、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果を示すグラフに対して、ブレーキペダル操作のオンオフを示すタイムチャートを併記している。このタイムチャートの横軸は、ブレーキペダル３０が踏み込まれたことに伴う、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果を示すグラフの横軸と同じであり、時間を示している。縦軸は、ブレーキペダル３０がオン状態であるかまたはオフ状態であるかを示している。オン状態はブレーキペダル３９が踏み込まれている状態であり、オフ状態はブレーキペダル３０が踏み込まれていない状態である。

ステップＳＴ１０では、制御部８０は、第１の圧力検出部５５の、ブレーキペダル３０の操作後での検出結果に対応する圧力値と、第２の圧力検出部５６の、ブレーキペダル３０の操作後での検出結果に対応する圧力値との差の絶対値を求める。

具体的には、ブレーキペダル３０の操作が終了した後、言い換えると、ブレーキペダルの操作が終了した後予め設定した所定時間が経過すると、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出値の、ブレーキペダル３０の操作前後の差の絶対値を検出する。所定時間は、予め設定されている時間であり、例えば、ダンピングブレーキ時など複数回連続してブレーキを踏み込むような場合を考慮して設定されている。ブレーキペダルの踏み込み後所定時間が経過すると、次のブレーキペダル３０の踏み込みがないと判定し、所定時間経過したときをブレーキ操作終了時としている。

なお、図４では、ブレーキペダル３０が、２回踏み込まれている。１回目の踏み込みが終了した後、上記所定時間が経過する前に２回目のブレーキ操作が行われている。そして、２回目のブレーキペダル３０の操作終了後所定時間内に次のブレーキ操作が行われていないので、２回目のブレーキペダル３０の操作終了後所定時間が経過したときにブレーキペダル３０の操作が終了したと判定している。

このため、制御部８０は、２回目のブレーキ操作終了後所定時間が経過したときの第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に対応する圧力値を、Ｑ１ａ，Ｑ２ａとして算出している。

ついで、制御部８０は、ブレーキ操作終了後の第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に基づく圧力値の差の絶対値であるΔＱｄを算出する。ΔＱｄ＝｜Ｑ１ａ−Ｑ２ａ｜となる。なお、上記したように、第２の圧力検出部５６は、故障していることによって、ブレーキペダル３０の操作前後で検出値が変化しない。つまり、Ｑ２＝Ｑ２ａとなる。ΔＱｄが検出されると、ついで、ステップＳＴ１１に進む。

ステップＳＴ１１では、制御部８０は、ΔＱｄが故障判定値以上であるか否かを判定する。制御部８０は、ΔＱｄが故障判定値以上であると判定すると、第１，２の圧力検出部５５，５６のいずれかが故障していると判定する。なお、第１，２の圧力検出部５５，５６のどちらも故障していない場合は、ΔＱｄは故障判定値未満である。この場合、ステップＳＴ１２に進む。ステップＳＴ１２の処理は、ステップＳＴ４と同じである。この説明では、第２の圧力検出部５６が故障している場合なので、ΔＱｄは、故障判定値以上であると判定する。ついで、ステップＳＴ１３に進む。

ステップＴ１３では、制御部８０は、ブレーキペダル３０の操作に応じて、定圧室５１内の負圧の消費量を推定する。制御部８０は、具体的には、ブレーキペダル３０の操作時間、ブレーキペダル３０の踏み込み量などに基づいて、定圧室５１内の負圧の消費量を推定する。負圧の消費量の推定値を、ΔＱとする。図４中に示す、２点鎖線は、ブレーキペダル３０の操作が開始されたときの値であるＱ１，Ｑ２に、推定値ΔＱを足したものである。２点鎖線で示されるグラフは、ブレーキペダル３０の操作に応じた、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に基づく圧力値の推定値である。負圧の消費量が推定されると、ついで、ステップＳＴ１４に進む。

ステップＳＴ１４では、故障している圧力検出部を特定する。具体的には、制御部８０は、ブレーキペダル３０の操作前後での第１，２の圧力検出部５５，５６の検出結果に対応する圧力値の実際の変動値が、ステップＳＴ１４で求められた負圧の消費量の推定値ΔＱに対して設定される正常領域内であるか否かを判定する。

第１の圧力検出部５５の、ブレーキ操作前後での検出結果に対応する圧力値の実際の変動値の絶対値をΔＱ１とすると、ΔＱ１＝｜Ｑ１ａ−Ｑ１｜となる。第２の圧力検出部５６の、ブレーキ操作前後での検出結果に対応する圧力値の実際の変動値の絶対値をΔＱ２とすると、ΔＱ２＝｜Ｑ２ａ−Ｑ２｜となる。なお、Ｑ２ａ＝Ｑ２であるので、ΔＱ２＝０である。

ΔＱに対して設定される正常領域は、ΔＱ±ΔＱｎである。具体的には、圧力検出部の検出結果に対応する圧力値が、ΔＱ−ΔＱｎ以上であって、かつ、ΔＱ＋ΔＱｎ以下であると正常であると判定され、ΔＱ−ΔＱｎ未満、または、ΔＱ＋ΔＱｎより大きいと、故障であると判定される。ΔＱｎは、予め決定される値である。

この説明では、第１の圧力検出部５５は、正常であるので、ΔＱとΔＱ１とは、互いに近似値となる。このため、ΔＱ−ΔＱｎ≦ΔＱ１≦ΔＱ＋ΔＱｎとなる。また、この説明では、第２の圧力検出部５６は故障しているので、ΔＱ２＜ΔＱ−ΔＱｎとなる。このため、制御部８０は、第２の圧力検出部５６が故障していると判定し、第１の圧力検出部５５は正常であると判定する。ついで、ステップＳＴ１５に進む。

ステップＳＴ１５では、制御部８０は、ステップＳＴ１４で正常であると判定した第１の圧力検出部５５の検出結果を選択して電動バキュームポンプ７０を制御するように設定される。ついで、ステップＳＴ１６に進む。

ステップＳＴ１６では、制御部８０は、第２の圧力検出部５６が故障していることを運転者に警告するべく、故障情報を出力する。インジケータ９０は、制御部８０からの信号を受信すると、第２の圧力検出部５６が故障していることを示すランプ９２を点灯する。運転者は、第２の圧力検出部５６が故障していることを示すランプ９２が点灯すると、第２の圧力検出部５６が故障していることを認識することができる。

このように構成される制動倍力装置１０では、第１，２の圧力検出部５５，５６のうち、いずれか一方が故障しているか否かを、第１，２の圧力検出部５５，５６の検出値に対応する圧力値の差の絶対値に基づいて、判定する。具体的には、ブレーキペダル３０が操作されていない状態ではステップＳＴ３での処理において、または、ブレーキペダル３０が操作された状態ではステップＳＴ１１での処理において、故障判定を行っている。

このように、各圧力検出部の検出結果の差の絶対値に基づいて、いずれかの圧力検出部が故障しているか否かの故障判定を行い、故障判定がなされた後、実際に故障している圧力検出部を特定している。具体的には、ステップＳＴ７，ＳＴ１４での処理で、実際に故障している圧力検出部を特定している。このように、複数の圧力検出部の検出値の比較に基づいて故障判定を行うことによって、故障判定の精度を向上することができる。この点について、具体的に説明する。

複数の圧力検出部を備える構造において、各圧力検出部の検出値と予め設定される所定値との比較に基づいて、故障判定を行うことがある。所定値との比較に基づく故障判定の方法として、圧力検出部の検出結果が所定値よりも大きい場合は、正常であると判定する方法がある。

この故障判定では、例えば、圧力検出部が故障しており、それゆえ、上記所定値よりも大幅に大きな値を出力する場合であっても、正常であると判定する。このように、圧力検出部の検出値と所定値との比較に基づく故障判定では、実際には圧力検出部が故障していう場合であっても、正常であると判定される場合がありえる。

正常である圧力検出部の検出値と故障している圧力検出部の検出値とは、異なるようになる。このため、本実施形態のように、各圧力検出部の検出値の比較に基づいて故障判定をすることによって、故障判定を精度よく行うことができる。さらに、故障判定を行った後に、実際に故障している圧力検出部を特定するので、実際に故障している圧力検出部を精度よく特定することができる。

つぎに、本発明の第２の実施形態に係る制動倍力装置を、図５を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、複数の圧力検出部の他の例として、さらに、第３，４の圧力検出部５７，５８を備える。また、第３，４の圧力検出部５７，５８を備えることに伴い、制御部８０の動作が、異なる。インジケータ９０は、第１〜４の圧力検出部５５〜５８の故障を警告できるように構成されている。他の構造は、第１の実施形態と同じである。上記異なる点について、具体的に説明する。

図５は、本実施形態の制動装置１を示す概略図である。上記したように、本実施形態では、さらに、第３，４の圧力検出部５７，５８を備える。インジケータ９０は、さらに、点灯することによって第３の圧力検出部５７が故障していることを示すランプ９３と、点灯することによって第４の圧力検出部５８が故障していることを示すランプ９４とを備える。

つぎに、本実施形態の制御部８０の動作を説明する。なお、制御部８０の動作の説明のために、図２のフローチャートを用いる。

本実施形態では、制御部８０は、ステップＳＴ２では、第１〜４の圧力検出部５５〜５８の検出結果に対応する圧力値を求めるとともに、求められた圧力値のうち、最も大きい値と最も小さい値との差の絶対値とを検出する。例えば、第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値が最も小さく、かつ、第４の圧力検出部５８の検出結果に対応する圧力値が最も大きい場合は、第１の圧力検出部５５の検出結果に対応する圧力値と第４の圧力検出部５８の検出結果に対応する圧力値との差の絶対値を求める。

制御部８０は、ステップＳＴ３では、ステップＳＴ２で求められた最も小さい値と最も大きい値との差の絶対値が、故障判定値以上であるか否かを判定する。故障判定値以上であると、第１〜４の圧力検出部５５〜５８のうち少なくとも１つが故障していると判定する。

制御部８０は、ステップＳＴ７では、第１の実施形態と同様に、ステップＳＴ６で求められた第１〜４の圧力検出部５５〜５８の実際の検出結果に対応する圧力値の変動値を求めるとともに、これら実際の変動値が、変動の推定値に対して設定される正常領域内にあるか否かを判定し、この所定範囲内にある圧力検出部を正常と判定するとともに、所定範囲外にある圧力検出部は故障していると判定する。

同様に、制御部８０は、ステップＳＴ１０では、第１〜４の圧力検出部５５〜５６の検出結果に対応する圧力値のうち、最も大きい値と最も小さい値との差の絶対値を検出する。

そして、制御部８０は、ステップＳＴ１４では、第１の実施形態と同様に、第１〜４の圧力検出部５５〜５８に対して、ブレーキ操作の前後での検出結果に対応する圧力値の差の絶対値を求めるとともに、求められた差の絶対値が、ステップＳＴ１３で求められた負圧消費量の推定値に対して設定される正常範囲内にあるか否かを判定し、正常領域内にある圧力検出部は正常であると判定し、この所定範囲外にある圧力検出部は故障していると判定する。

なお、ステップＳＴ７，１５では、正常であると判定された圧力検出部のうち、特定の圧力検出部の検出結果を用いてもよいし、または、正常であると判定された圧力検出部の検出結果に対応する圧力値の平均値を用いてもよい。

本実施形態であっても、第１の実施形態と同様の作用と効果とが得られる。

なお、複数の圧力検出部の例として、第１の実施形態では２つの場合、第２の実施形態では４つの場合を説明した。圧力検出部の数は、２つと４つに限定されず、複数であれば、本発明を適用することができるとともに、第１，２の実施形態と同様の効果が得られる。

つぎに、第３の実施形態に係る制動倍力装置を説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、故障している圧力検出部の特定方法が、第１の実施形態とは異なる。なお、装置の構成は、第１の実施形態と同じである。

本実施形態では、ステップＳＴ７，ＳＴ１４で示される、故障している圧力検出部の特定方法が、第１の実施形態に対して異なる。制御部８０の他の動作は、第１の実施形態と同じである。

本実施形態では、ステップＳＴ７では、故障判定の方法として、電動バキュームポンプ７０の駆動前後での圧力検出部の実際の検出結果に対応する圧力値の差の絶対値が、推定値ΔＰに対して設定される正常領域内にあるか否かによって故障が判定されるのではなく、実際の変動値と、変動値の推定値との差の絶対値が大きい方を故障している圧力検出部であると特定する。

具体的には、第１の圧力検出部５５において、実際の変動値と、変動値の推定値との差の絶対値を、ΔＰ１ｄとすると、ΔＰ１ｄ＝｜ΔＰ−ΔＰ１｜となる。第２の圧力検出部５６において、実際の変動値と変動値の推定値との差の絶対値をΔＰ２ｄとすると、ΔＰ２ｄ＝｜ΔＰ−ΔＰ２｜となる。

図３に示されるように、第２の圧力検出部５６が故障している状態では、ΔＰ１ｄ＜ΔＰ２ｄとなる。本実施形態では、制御部８０は、ΔＰ１ｄ＜ΔＰ２ｄであることから、第２の圧力検出部５６が故障していると判定する。

ステップＳＴ１４では、故障判定の方法おして、ブレーキ操作前後での、実際の検出結果に対応する圧力値の差の絶対値が、推定値ΔＱに対して設定される正常流域内にあるか否かによって故障が判定されるのではなく、実際の変動値と、変動値の推定値との差の絶対値が大きいほうを故障している圧力検出部であると特定する。

具体的には、第１の圧力検出部５５において、実際の変動値と、変動値の推定値との差の絶対値を、ΔＱ１ｄとすると、ΔＱ１ｄ＝｜ΔＱ−ΔＱ１｜となる。第２の圧力検出部５６において、実際の変動値と、変動値の推定値との差の絶対値をΔＱ２ｄとすると、ΔＱ２ｄ＝｜ΔＱ−ΔＱ２｜となる。

この説明では、第２の圧力検出部５６が故障しているので、ΔＱ１ｄ＜ΔＱ２ｄとなり、制御部８０は、第２の圧力検出部５６が故障していると判定する。

本実施形態では、複数の圧力検出部として２つの圧力検出部を備える構造である場合に、ステップＳＴ７，ＳＴ１４で説明したように故障している圧力検出部を特定することができる。本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

第１〜３の実施形態では、負圧発生手段の一例として、電動バキュームポンプ７０が用いられた。なお、これは一例である。負圧を発生する手段として、電動バキュームポンプ７０以外が用いられてもよい。

第１〜３の実施形態では、ブレーキ操作部の一例として、ブレーキペダルが用いられた。他の構造が用いられてもよい。

第１〜３の実施形態では、ブレーキ操作部が操作されていることを検出するブレーキ操作検出手段の一例として、ペダル操作検出センサ６０が用いられた。他の構造が用いられてもよい。

第１〜３の実施形態では、第１の圧力検出部５５と制御部８０との組み合わせは、圧力検出手段の一例を構成し、第２の圧力検出部５６と制御部８０との組み合わせは、圧力検出手段の一例を構成し、第２の実施形態では、第３の圧力検出部５７と制御部８０との組み合わせは、圧力検出手段の一例を構成し、第２の実施形態では、第４の圧力検出部５８と制御部８０との組み合わせは圧力検出手段の一例を構成している。

このように、制御部８０は、複数の圧力検出手段に対して共通して用いられている。例えば、制御部８０の代わりに、制御部８０と同様に各圧力検出部が検出した検出結果に対応する圧力値を算出する制御部を、各圧力検出部が備えていてもよい。

また、上記のように、制御部８０のように、複数の圧力検出手段に共通して用いられる構成があってもよい。または、各圧力検出手段で独立した構成であってもよい。

第１〜３の実施形態では、制御部８０は、複数の圧力検出手段内少なくとも１つが故障していることを判定する故障判定手段の一例である。第１〜３の実施形態では、制御部８０は、故障している圧力検出手段を特定する特定手段の一例である。第１〜３の実施形態では、制御部８０は、負圧発生手段を制御する制御手段の一例である。

第１〜３の実施形態では、制御部８０は、負圧発生手段の駆動に起因する負圧の変動値を推定する負圧変動値推定手段の一例である。第１〜３の実施形態では、制御部８０は、ブレーキ操作に起因する負圧の消費値を推定する負圧消費値推定手段の一例である。

なお、第１〜３の実施形態では、複数の圧力検出手段のうち故障している圧力検出手段を運転者などに警告する手段の一例として、インジケータ９０が用いられた。インジケータ９０は、各圧力検出手段の対応するランプを備えており、このランプを点灯することによって故障を警告している。この警告手段は、一例である。例えば、自動車が備えるスピーカーなどから音声によって、故障している圧力検出手段を警告するようにしてもよい。

この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態の構成を組み合わせてもよい。

１０…制動倍力装置、３０…ブレーキペダル（ブレーキ操作部）、５０…助勢部、５５…第１の圧力検出部（圧力検出部）、５６…第２の圧力検出部（圧力検出部）、５７…第３の圧力検出部（圧力検出部）、５８…第４の圧力検出部（圧力検出部）、６０…ペダル操作検出センサ（ブレーキ操作検出手段）、７０…電動バキュームポンプ（負圧発生手段）、８０…制御部（圧力検出手段、故障判定手段、特定手段、制御手段、負圧変動値推定手段、負圧消費値推定手段）。

Claims (5)

1. ブレーキ操作部と、
   負圧を用いて前記ブレーキ操作部に入力されたブレーキ操作を助勢する助勢部と、
   前記助勢部内に前記負圧を発生させる負圧発生手段と、
   前記助勢部内の圧力値を検出する複数の圧力検出手段と、
   前記複数の圧力検出手段の検出値のうち、最も大きい値と最も小さい値との差が、予め設定された故障判定値以上であると、前記複数の圧力検出手段の少なくとも１つが故障していると判定する故障判定手段と、
   前記故障判定手段が故障判定した場合に、故障している圧力検出手段を特定する特定手段と、
   前記特定手段によって故障しているとして特定された圧力検出手段とは異なる圧力検出手段の検出値に基づいて前記負圧発生手段を制御する制御手段と
   を具備することを特徴とする制動倍力装置。
2. 前記ブレーキ操作部が操作されていることを検出するブレーキ操作検出手段と、
   前記負圧発生手段の駆動に起因する前記負圧の変動値を推定する負圧変動値推定手段と、を具備し、
   前記制御手段は、前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出していない状態で前記故障判定手段が故障判定すると、前記負圧発生手段を駆動し、
   前記特定手段は、各圧力検出手段の、前記負圧発生手段の駆動前後での検出値の差と、前記負圧変動値推定手段の推定値とに基づき、故障している圧力検出手段を特定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制動倍力装置。
3. ブレーキ操作に起因する負圧の消費値を推定する負圧消費値推定手段を具備し、
   前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出している状態で前記故障判定手段が故障判定すると、前記特定手段は、各圧力検出手段の、前記ブレーキ操作の前後での検出値の差と、前記負圧消費値推定手段の推定値とに基づき、故障している圧力検出手段を特定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の制動倍力装置。
4. 前記複数の圧力検出手段は、２つであり、
   前記制御手段は、前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出していない状態で前記故障判定手段が故障判定すると、前記負圧発生手段を駆動し、
   前記特定手段は、前記２つの圧力検出手段の各々における前記負圧発生手段の駆動前後での検出値の差のうち、前記負圧変動値推定手段の推定値との差の絶対値が大きい方の圧力検出手段を、故障している圧力検出手段として特定する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の制動倍力装置。
5. 前記複数の圧力検出手段は、２つであり、
   前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出している状態で前記故障判定手段が故障判定すると、前記特定手段は、前記２つの圧力検出手段の各々における前記ブレーキ操作の前後での検出値の差のうち、前記負圧消費量推定手段の推定値との差の絶対値が大きい方の圧力検出手段を、故障している圧力検出手段として特定する
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の制動倍力装置。

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