JPH0986401A - ブレーキクリアランス検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造が簡易で低コストのブレーキクリアランス
検出装置を提供する。 【解決手段】圧力源３０と、この圧力源３０に制御弁１
０を介して接続するブレーキ機構５０と、制御弁１０と
ブレーキ機構５０との間に接続してブレーキ圧を計測す
る圧力センサ６０と、制御弁１０及び圧力センサ６０に
接続する制御部４０とを備える。制御部４０は、制御弁
１０によりブレーキ圧の制御を行う際、圧力センサ６０
からの信号に基づき、ブレーキ圧が第１の設定圧力値か
ら第２の設定圧力値に達するまでの所要時間を検出し、
この所要時間を設定時間と比較することによりブレーキ
系の状態を判断するよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブレーキ系の異常を
検出するブレーキクリアランス検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用のブレーキとして、例えばドラム
ブレーキの場合、摩擦面にブレーキライニングを張設し
たブレーキシューをドラムに圧着することによりブレー
キ制動を行っている。そして、前記ブレーキライニング
が所定以上磨耗すると、ブレーキ作動の応答性が悪くな
るとともに制動力が低下し、さらに磨耗が進むと、ブレ
ーキシュー等の部品の破損も招来してしまう。このブレ
ーキライニングの磨耗状態は、ブレーキライニングとブ
レーキドラムとの間隙（シュークリアランス）の状態に
より認識することができる。

【０００３】このシュークリアランス（ブレーキクリア
ランス）の点検は、例えばブレーキチャンバのプッシュ
ロッドストロークや、あるいはドラムとライニングとの
間隙を直接測定することにより行うことができる。

【０００４】また、ブレーキクリアランスを検出する装
置として、エアピストンのストロークの終端側における
ケーシング内面に、検出ロッドをスライド自在に設け、
この検出ロッドの動きによって別に設けたスイッチを作
動させるように構成したものがある（特公平３−１０５
４２号）。前記スイッチは、ブレーキライニングの磨耗
によりブレーキライニングとブレーキドラムとの間隙が
所定値以上となった場合のピストンストロークに対応し
て作動するように設定してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ブレーキチャ
ンバのプッシュロッドストロークや、ブレーキドラムと
ブーレキライニングとの間隙を直接測定するには、ブレ
ーキ機構の一部を分解する必要があり、また測定作業も
面倒であるため、点検が非常に困難となる。

【０００６】また、前記したブレーキクリアランス検出
装置を備えたものにおいては、スイッチ及びその作動機
構として多数の部品が必要となるため組み立てが複雑に
なる。また、スイッチをケーシングに外付けしているた
め、機器が大型化し、重量も増加する。さらに、ケーシ
ングにスイッチやロッドを設けるための複雑なモールド
や穿孔が必要であるため、部品コストの増加とともに加
工コストも増大するという問題がある。また、ブレーキ
クリアランスの検出にあたっては、異常値のみしか検出
することができない。

【０００７】本発明は前記事項に鑑みてなされたもの
で、ブレーキクリアランスの点検を容易に行うことがで
きるブレーキクリアランス検出装置を提供することを技
術的課題とする。

【０００８】また、構造が簡易で低コストのブレーキク
リアランス検出装置を提供することを技術的課題とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記技術的課題
を解決するために、以下のような構成とした。すなわ
ち、請求項１の構成においては、圧力源３０と、この圧
力源３０に制御弁１０を介して接続するブレーキ機構５
０と、前記制御弁１０とブレーキ機構５０との間に接続
してブレーキ圧を計測する圧力センサ６０と、前記制御
弁１０及び圧力センサ６０に接続する制御部４０とを備
え、前記制御部４０は、前記制御弁１０によりブレーキ
圧の制御を行う際、前記圧力センサ６０からの信号に基
づき、ブレーキ圧が第１の設定圧力値から第２の設定圧
力値に達するまでの所要時間を検出し、この所要時間を
設定時間と比較することによりブレーキ系の状態を判断
するよう構成してブレーキクリアランス検出装置とし
た。

【００１０】請求項２の構成においては、前記制御部４
０は、ブレーキ非作動時のブレーキ圧を第１の設定圧力
値とし、ブレーキ圧が第１の設定圧力値から第２の設定
圧力値までに加圧される所要時間を検出するようにし
た。

【００１１】請求項３の構成においては、前記制御部４
０は、ブレーキ非作動時のブレーキ圧を第２の設定圧力
値とし、ブレーキ圧が第１の設定圧力値から第２の設定
圧力値までに減圧される所要時間を検出するようにし
た。

【００１２】なお、運転者に対して音声やランプ等で警
報を発する警報装置を備え、前記制御部４０がブレーキ
クリアランスの異常を検出した場合に、この警報装置を
作動させるようにすることもできる。

【００１３】前記圧力源３０は、圧縮空気をブレーキ機
構方向に供給するエアタンクを例示することができる。
前記ブレーキ機構５０は、ドラムブレーキやディスクブ
レーキを例示することができ、ブレーキ圧が供給される
ブレーキチャンバを備えている。そして、このブレーキ
機構５０は、前記圧力源３０からブレーキチャンバに供
給されるエアにより作動する構成（フルエアブレーキシ
ステム）とすることができる。また、ブレーキ機構５０
は、圧力源３０からの空気圧がエアブースタを介して液
圧に変換され、ブレーキチャンバに供給される液圧によ
り作動する構成（エアオーバーハイドロリックシステ
ム）とすることもできる。

【００１４】前記制御部４０は、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ），読み出し／書き込みメモリ（ＲＡＭ）、読み出し
専用メモリ（ＲＯＭ）、入出力装置（Ｉ／Ｏ）と、これ
らを接続するバスを有するように構成するとよい。な
お、前記制御部４０にはタイマー機構が設けられてい
る。

【００１５】前記圧力センサ６０は、前記ブレーキ機構
５０と前記制御弁１０との間に接続され、ブレーキ圧力
を計測するものである。この圧力センサ６０は、なるべ
く下流、すなわちフルエアブレーキシステムの場合はブ
レーキチャンバの近傍に接続させることが望ましい。ま
た、エアオーバーハイドロリックシステムの場合は、エ
アブースタの近傍に接続させることが望ましい。なお、
前記制御弁１０と圧力センサ６０とを一体に形成するこ
ともできる。

【００１６】圧力センサ６０は、ブレーキ圧力を検出で
きるものであればどのような形式のものでもよいが、例
えば、Ｓｉダイヤフラム型圧力センサを例示することが
できる。

【００１７】また、本装置は既存の電気制御ブレーキ
（ＥＢＳ）の構成要素を利用することにより、新たな構
成要素を追加せずに完成することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１〜図
３に基づいて説明する。本装置は、圧縮空気を発生する
圧力源３０と、この圧力源３０とブレーキ機構５０のブ
レーキチャンバ５１、５２とを接続する第１管路Ａとを
備えている。そして、この第１管路Ａの途中にはリレー
バルブ１１（制御弁１０）が介挿されている。前記リレ
ーバルブ１１は、リレーバルブ１１に入力された信号圧
に応ずるエア圧をブレーキチャンバ５１、５２に送出す
るものである。なお、前記ブレーキチャンバ５１は後輪
右側のブレーキチャンバであり、ブレーキチャンバ５２
は後輪左側のブレーキチャンバである。

【００１９】また、前記リレーバルブ１１は、第２管路
Ｂにより排出口５８とも接続している。そして、前記リ
レーバルブ１１の前段（圧力源３０側）の第１管路Ａ
と、前記第２管路Ｂとは、第３管路Ｃにより接続してい
る。前記第３管路Ｃの途上には常閉型の電磁弁であるイ
ンレットバルブ１５と、同じく常閉型の電磁弁であるア
ウトレットバルブ１７が介挿されている。前記インレッ
トバルブ１５はアウトレットバルブ１７よりも前段（圧
力源３０側）に配置されている。前記インレットバルブ
１５とアウトレットバルブ１７との間の第３管路Ｃと前
記リレーバルブ１１とは第４管路Ｄにより接続されてい
る。

【００２０】また、前記圧力源３０と前記第４管路Ｄと
は第５管路Ｅにより接続されている。この第５管路Ｅの
途上には、ブレーキペダル３２の操作により作動するブ
レーキバルブ３１と常開型の電磁弁であるバックアップ
バルブ１３とが介挿されている。前記ブレーキバルブ３
１は、前記バックアップバルブ１３よりも前段（圧力源
３０側）に配置されている。

【００２１】前記リレーバルブ１１とブレーキチャンバ
５１、５２との間の第１管路Ａには圧力センサ６０が接
続されている。また、前記ブレーキペダル３２の近傍に
は、ブレーキペダル３２の操作状態を検出するストロー
クセンサ３４が設けられている。

【００２２】そして、前記バックアップバルブ１３、イ
ンレットバルブ１５、アウトレットバルブ１７、圧力セ
ンサ６０、及びストロークセンサ３４は、制御部４０に
電気的に接続されている。前記制御部４０はマイクロコ
ンピュータ（ＥＣＵ）で構成されており、中央処理装置
（ＣＰＵ），読み出し／書き込みメモリ（ＲＡＭ）、読
み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、入出力装置（Ｉ／Ｏ）
と、これらを接続するバスを有している。また、制御部
４０にはタイマー機構が設けられている。

【００２３】次に、本装置の動作を説明する。電気制御
による通常ブレーキ時において、ブレーキペダル３２の
ストロークをストロークセンサ３４で検出し、検出した
値を制御部４０に出力する。制御部４０は、前記ストロ
ークセンサ３４からの情報に基づき、ペダルストローク
に相当する圧力がブレーキチャンバ５１、５２に供給さ
れるように、バックアップバルブ１３、インレットバル
ブ１５、及びアウトレットバルブ１７に信号を出力す
る。このとき、開放していたバックアップバルブ１３は
閉塞（ＯＮ）し、ブレーキバルブ３１からのエア信号圧
を遮断する。そして、閉塞していたインレットバルブ１
５は開放（ＯＮ）され、圧力源３０からの信号圧が第１
管路Ａ→第３管路Ｃ→インレットバルブ１５→第４管路
Ｄを経てリレーバルブ１１に到達する。リレーバルブ１
１は、信号圧に相当するエアを圧力源３０から第１管路
Ａにてブレーキチャンバ５１、５２に供給する。ブレー
キチャンバ５１、５２内のブレーキ圧は、圧力センサ６
０のセンシングにより制御部４０にフィードバックさ
れ、指令圧に達するとインレットバルブ１５を閉塞（Ｏ
ＦＦ）してブレーキ圧を保持する。

【００２４】電気制御による通常ブレーキの減圧時にお
いては、ブレーキペダル３２が戻されたことをストロー
クセンサ３４が検出すると、制御部４０はバックアップ
バルブ１３及びインレットバルブ１５を閉じたままアウ
トレットバルブ１７を開放（ＯＮ）し、リレーバルブ１
１の信号圧を、第４管路Ｄ→第３管路Ｃ→アウトレット
バルブ１７→第３管路Ｃ→第２管路Ｂ→排出口５８の経
路にて抜く。ブレーキチャンバ５１、５２内のエアは、
リレーバルブ１１が非作動状態となったため、第１管路
Ａ→リレーバルブ１１→第２管路Ｂ→排出口５８を経て
大気に排出される。

【００２５】また、電気的失陥時等、電気制御によるブ
レーキ制動が行えなくなった場合、各バルブは非作動状
態、すなわちバックアップバルブ１３は開放、インレッ
トバルブ１５は閉塞、アウトレットバルブ１７も閉塞の
状態となる。ここで、ブレーキバルブ３１からのエアは
第５管路Ｅ→バックアップバルブ１３→第５管路Ｅ→第
４管路Ｄを経てリレーバルブ１１への信号圧として直接
入力される。そして、圧力源３０からのエアがリレーバ
ルブ１１を経てブレーキチャンバ５１、５２に供給され
る。ブレーキ圧の減圧時においては、ブレーキバルブ３
１に設けられた排出口から信号圧が排気されるのに伴
い、ブレーキチャンバ５１、５２内のエアは排出口５８
から排出される。

【００２６】次に、ブレーキクリアランスの検出動作に
つき説明するが、まず、ブレーキ圧の加圧時間（減圧時
間）とブレーキクリアランスとの関係を図２により説明
する。ブレーキが非作動状態でのブレーキチャンバ５
１、５２内のブレーキ圧を基点Ｏ（第１の設定圧力値）
とし、この基点Ｏからブレーキ圧の加圧を開始して設定
値Ｐ（第２の設定圧力値）となるまでの所要時間が設定
時間Ｔ２ａより小さい値である場合（例えばＴ１ａ）
は、ブレーキクリアランスは正規のクリアランスを保
ち、ブレーキライニングは正常であることを意味する。
また、前記所要時間が設定時間Ｔ２以上である場合（例
えばＴ３ａ）は、ブレーキクリアランスはクリアランス
が過大となっており、ブレーキライニングの磨耗が過大
であることを意味する（図２中、左側）。

【００２７】以上はブレーキ圧の加圧時間に基づきブレ
ーキクリアランスを検出する態様であるが、ブレーキ圧
の減圧時間に基づきブレーキクリアランスを検出するこ
ともできる。すなわち、ブレーキチャンバ５１、５２内
のブレーキ圧が設定値Ｐ（第１の設定圧力値）となった
時点からブレーキ圧の減圧を開始して、ブレーキ圧が基
点Ｏ（第２の設定圧力値）となるまでの所要時間を計測
する態様である（図２中、右側）。この態様において
も、所要時間が設定時間Ｔ２ｂ未満の場合（例えばＴ１
ｂ）は、ブレーキクリアランスは正規のクリアランスで
あり、所要時間が設定時間Ｔ２ｂ以上の場合（例えばＴ
３ｂ）はブレーキクリアランスは過大となっていること
を意味する。

【００２８】次に、図３に示す制御部４０におけるフロ
ーチャートを中心に説明する。ステップ１０１において
図示しないスピードセンサからの情報により車両が停止
したか否かを判断する。ステップ１０１の肯定枝はステ
ップ１０２に移行してストロークセンサ３４からの情報
により、ブレーキが作動していないか否かを判断する。
前記ステップ１０１の否定枝及びステップ１０２の否定
枝（ブレーキが作動している場合）はステップ１０１の
循環ルーチンとなる。

【００２９】そして、ステップ１０３においてバックア
ップバルブ１３が閉ざされる（ＯＮ）。ステップ１０４
において、制御部４０が記憶する時間Ｔを０にセットし
た後、インレットバルブ１５が開かれる（ＯＮ）。ステ
ップ１０６では、圧力センサ６０からの情報により、ブ
レーキチャンバ５１、５２内の圧力が予め設定した設定
値Ｐとなったか否かを判断する。ステップ１０６の否定
枝はステップ１０７に移行して１ミリ秒経過したか否か
を判断する。ステップ１０７の否定枝はステップ１０７
の循環ルーチンとなり、ステップ１０７の肯定枝はステ
ップ１０８に移行して現時点で記憶していた時間Ｔに１
ミリ秒を加算（Ｔ＋１）した時間を新たに時間Ｔとして
記憶した後、ステップ１０５の循環ルーチンとなる。

【００３０】前記ステップ１０６の肯定枝はステップ１
０９に移行してバックアップバルブ１３を開放するとと
もにインレットバルブ１５を閉塞し、ステップ１１０に
移行する。ステップ１１０では、制御部４０が記憶して
いる時間Ｔが予め設定された設定値以上であるか否かが
判断される。ステップ１１０の肯定枝では、図示しない
警報装置を作動させ、運転者にブレーキライニングの磨
耗が促進していることを認識させる。また、ステップ１
１０の否定枝では、ブレーキクリアランスが正常のた
め、警報装置は作動させない。

【００３１】以上のように本実施の形態によれば、既存
の電気制御ブレーキの構成部品を利用してブレーキクリ
アランス検出装置としたので、別途新たな部品を設ける
必要がなく、低コストにて精度のよいブレーキクリアラ
ンス検出装置を得ることができる。

【００３２】なお、本実施の形態では、本装置をブレー
キクリアランスの検出装置としたが、本装置を、例えば
液漏れ等のブレーキ系の異常を検出する装置として使用
することもできる。

【００３３】また、本装置によるブレーキクリアランス
の検出は、例えばエンジン作動時毎に自動的に行うよう
にしてもよいし、あるいは運転者のスイッチ操作により
行うようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、ブレーキクリアランス
の点検を容易に行うことができるブレーキクリアランス
検出装置を提供することができる。

【００３５】また、構造が簡易で低コストのブレーキク
リアランス検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す全体構成図。

【図２】本発明の一実施の形態におけるブレーキ圧の加
圧時間（減圧時間）とブレーキクリアランスとの関係を
表す図。

【図３】本発明の一実施の形態における制御部のフロー
チャート

【符号の説明】

１０・・制御弁 １１・・リレーバルブ（制御弁） １３・・バックアップバルブ １５・・インレットバルブ １７・・アウトレットバルブ ３０・・圧力源 ３１・・ブレーキバルブ ３２・・ブレーキペダル ３４・・ストロークセンサ ４０・・制御部 ５０・・ブレーキ機構 ５１、５２・・ブレーキチャンバ ５８・・排出口 ６０・・圧力センサ Ａ・・第１管路 Ｂ・・第２管路 Ｃ・・第３管路 Ｄ・・第４管路 Ｅ・・第５管路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力源と、この圧力源に制御弁を介して
   接続するブレーキ機構と、前記制御弁とブレーキ機構と
   の間に接続してブレーキ圧を計測する圧力センサと、前
   記制御弁及び圧力センサに接続する制御部とを備え、 前記制御部は、前記制御弁によりブレーキ圧の制御を行
   う際、前記圧力センサからの信号に基づき、ブレーキ圧
   が第１の設定圧力値から第２の設定圧力値に達するまで
   の所要時間を検出し、この所要時間を設定時間と比較す
   ることによりブレーキ系の状態を判断することを特徴と
   するブレーキクリアランス検出装置。
2. 【請求項２】 前記制御部は、ブレーキ非作動時のブレ
   ーキ圧を第１の設定圧力値とし、ブレーキ圧が第１の設
   定圧力値から第２の設定圧力値までに加圧される所要時
   間を検出することを特徴とする請求項１記載のブレーキ
   クリアランス検出装置。
3. 【請求項３】 前記制御部は、ブレーキ非作動時のブレ
   ーキ圧を第２の設定圧力値とし、ブレーキ圧が第１の設
   定圧力値から第２の設定圧力値までに減圧される所要時
   間を検出することを特徴とする請求項１記載のブレーキ
   クリアランス検出装置。