JPH0542868A - ブレーキのフエード検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 経済的に優れる安価なフェード検出装置を提
供する。 【構成】 車輪速度に応じた所定のパルス波形を形成す
る信号処理回路１９を有すると共に、パルス波形に現れ
るパルス数から車輪速度を検出可能に構成した車輪速セ
ンサと、この車輪速センサに内蔵されると共に、車両の
ブレーキの加熱温度を検出可能に構成した温度センサ１
５と、この温度センサ１５を信号処理回路１９に接続す
ることにより構成されると共に、温度センサ１５で検出
されたブレーキの温度変化をパルス波形の波形形状の変
化として出現させる温度変化検出回路とを備えたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はブレーキのフェード検出
装置に係り、特に車輪速センサに一体的に組み込まれて
成るブレーキのフェード検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ブレーキパッドやロータの温度
（ドラムブレーキの場合にはシューとドラムの温度）が
ある一定の温度以上に到達すると、そのブレーキがフェ
ードを起してブレーキの効きが悪くなることは知られて
いる。そのために従来では、ブレーキパッドに熱電対や
サーミスタ等の温度センサを埋設し、この温度センサに
よりブレーキパッドの温度を検出して、これによりフェ
ードの可能性を予測するようにした技術が提案されてい
る（特開昭５７−５４７４３号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の従来の技術によれば、ブレーキパッドは消耗品である
ので、そこに埋設された温度センサはブレーキパッドの
交換に合せてその都度廃棄しなければならず、不経済で
あるという問題がある。また構造上からブレーキパッド
は非常に高温になるので、リード線の引出しなどが難し
くなり、温度センサがコスト高になるという問題があ
る。

【０００４】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する問題点を解消し、経済的に優れる安価なブ
レーキのフェード検出装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、車輪速度に応じた所定のパルス波形を生
成する信号処理回路を有すると共に、パルス波形に現れ
るパルス数から車輪速度を検出可能に構成した車輪速セ
ンサと、この車輪速センサに内蔵されると共に、車両の
ブレーキの加熱温度を検出可能に構成した温度センサ
と、この温度センサを信号処理回路に接続することによ
り構成されると共に、該温度センサで検出されたブレー
キの温度変化をパルス波形の波形形状の変化として出現
させる温度変化検出回路とを備えたことを特徴とするも
のである。

【０００６】

【作用】本発明によれば、ブレーキが加熱している場合
において、信号処理回路を通じて出力されるパルス波形
は、通常状態よりも波形形状が変化した状態で出力され
るので、パルス波形に現れるパルス数から車輪速度を検
出することができると共に、パルスの波形形状からブレ
ーキの加熱状態を検知することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明によるブレーキのフェード検出
装置の一実施例を添付図面を参照して説明する。

【０００８】図１において、符号１はタイヤ３を取付け
可能にしたハブを示しており、このハブ１にはハブベア
リング５の内輪５ａが固定されている。この内輪５ａの
外周には固定式の外輪５ｂが嵌め込まれており、この外
輪５ｂの外周部には車輪速センサ７が取付けられてい
る。この車輪速センサ７は検出部に磁電変換素子９を備
えたものであり、この磁電変換素子９は内輪５ａの外周
に固定されたパルサーリング１１の磁化面に対向するよ
うに配置されている。

【０００９】またハブ１にはブレーキ１３が連結されて
おり、このブレーキ１３はブレーキパッド１３ａとロー
タ１３ｂとにより構成されている。

【００１０】更に、この実施例によれば、車輪速センサ
７には、図２に示すように、磁電変換素子９のほかに負
特性サーミスタ等の感温素子から成る温度センサ１５が
内蔵され、この温度センサ１５はブレーキ１３の近傍に
配置することが望ましく、ブレーキ１３の加熱温度を検
出することができるようになっている。１７はガラスエ
ポキシ樹脂等から成る基板を示し、この基板１７には、
後述する信号処理回路１９が形成されている。２１はリ
ード線である。

【００１１】信号処理回路１９は、図３に示すように、
磁電変換素子９からのパルス波形を増幅器２３を介して
増幅し、コンパレータ２５を介して波形整形した後に、
該パルス波形をトランジスタ等から成るスイッチィング
素子２７を通じて図４（ａ）に示すような波形にして出
力するものである。このスイッチィング素子２７はコン
パレータ２５の非反転入力端子に基準電圧Ｖref 以上の
電圧が加えられた時にのみオンになるものである。

【００１２】そしてこの実施例によれば信号処理回路１
９の出力端には上記の温度センサ１５がスイッチィング
素子２７の負荷素子として接続され、更に抵抗２９が温
度センサ１５に直列に接続されている。これらはブレー
キ１３の温度変化を検出するための温度変化検出回路を
構成している。

【００１３】次に、この実施例の作用を説明する。

【００１４】車両の運転中にはハブベアリング５の内輪
５ａが回転するので、パルサーリング１１が回転して、
磁電変換素子９から車輪速度に応じた所定のパルス波形
が出力される。このパルス波形は、図３に示すように、
増幅されると共に、波形整形されて、スイッチィング素
子２７に送られる。

【００１５】ここで、ブレーキ１３があまり加熱されて
いない場合には、温度センサ１５の抵抗値に変化が現れ
ないので、スイッチィング素子２７を通じて出力される
パルス波形は図４（ａ）に示すような通常の波形として
現れる。しかして、この実施例によれば、ブレーキ１３
が加熱されている場合には、その温度が検出され、温度
センサ１５の抵抗値がその加熱温度に応じて減少するの
で、出力端の電圧は増大し、スイッチィング素子２７を
通じて出力されるパルス波形の振幅は増大し、図４
（ｂ）に示すような波形として現れる。

【００１６】これによれば、通常状態よりも振幅の増大
したパルス波形が出力されるので、パルス波形に現れる
パルス数から車輪速度を検出することができると共に、
パルス波形の波形形状、即ちパルス波形の振幅の大きさ
からブレーキ１３の加熱状態を検知することができる。
なお、車両が停止状態にある時には磁電変換素子９から
の出力はない。この場合にスイッチィング素子２７はオ
フになるので、直流電源Ｖccからの電流は温度センサ１
５と抵抗２９を通じて流れ、出力端には温度センサ１５
の抵抗値に応じた、即ちブレーキ１３の加熱状態に応じ
たほぼ一定の電圧波形が出力される。

【００１７】図５は他の実施例を示している。

【００１８】この例においては、信号処理回路１９の出
力端に接続される温度センサ１５はコンパレータ３１の
反転入力端子に接続されている。ここで磁電変換素子９
から出力されるパルス波形は増幅器２３を介して増幅さ
れ、コンパレータ３１を介して波形整形されるが、この
際にはブレーキ１３の加熱状態に応じて温度センサ１５
の抵抗値が変化するので、それに伴ってコンパレータ３
１の反転入力端子に加えられる電圧ＶTHが変化する。

【００１９】電圧ＶTHが通常時のしきい値ＶTHL にある
場合には、図６（ａ）に示すような波形となって出力端
から出力され、高温時のしきい値ＶTHH にある場合に
は、図６（ｂ）に示すような波形となって出力端から出
力される。

【００２０】これによればブレーキ１３が高温時にある
時には、通常状態よりもデューティ比の大きなパルス波
形が出力されるので、パルス波形に現れるパルス数から
車輪速度を検出することができると共に、パルス波形の
波形形状、即ちデューティ比の大きさからブレーキ１３
の加熱状態を検知することができる。なお、車両が停止
状態にある時には磁電変換素子９からの出力はない。こ
の場合に直流電源Ｖccからの電流は抵抗３３，３５と温
度センサ１５とを通じて流れるので、出力端には温度セ
ンサ１５の抵抗値に応じた、即ちブレーキ１３の加熱状
態に応じたほぼ一定の電圧波形が出力される。

【００２１】このようにしてブレーキ１３の加熱状態を
把握することができれば、これが一定の温度を越えた場
合にブレーキ１３がフェードを起してその効きが悪くな
ることは明らかであるので、次のような種々の対策が講
じられる。

【００２２】図７においては、ブレーキ１３の近傍に温
度センサ１５を４個（Ｎｏ１〜Ｎｏ４）設け、各温度セ
ンサ１５を電子制御装置ＥＣＵ１に接続すると共に、こ
の電子制御装置ＥＣＵ１の出力端に、該ＥＣＵ１の出力
がハイの場合にオンになり、ローの場合にオフになるス
イッチィング素子４１を接続し、このスイッチィング素
子４１にフェード警告ランプ４３や警告ブザー４５を接
続する。

【００２３】図８はＥＣＵ１のフローチャートである。
まず温度センサ１５の番号ｉをイニシャライズし（Ｓ
１）、それに＋１をインクリメントする（Ｓ２）。この
状態ではＮｏ１の温度センサ１５が対象になり、このセ
ンサの温度データＴｉが取込まれる（Ｓ３）。この温度
データＴｉが予め定められた温度Ｔｓより高いか否かが
判断され（Ｓ４）、低い場合にはＥＣＵ１の出力がロー
にされる（Ｓ５）。この場合にはスイッチィング素子４
１はオフのまゝになり、フェード警告ランプ４３や警告
ブザー４５は動作しない。

【００２４】一方判断結果が高い場合にはＥＣＵ１の出
力がハイにされる（Ｓ６）。この場合にはスイッチィン
グ素子４１がオンになり、フェード警告ランプ４３や警
告ブザー４５が動作する。次にここで対象にしている温
度センサ１５の番号が４以上か否かが判断される（Ｓ
７）。Ｎｏ１の温度センサ１５を対象にしている場合に
は、当然に４以下であるので、Ｓ２に移行してここで再
び＋１がインクリメントされ（Ｓ２）、それ以下はＮｏ
２の温度センサ１５が対象にされて、上記と同様のステ
ップが繰り返される。これはＳ７において４以上である
と判断されるまで繰り返され、４以上であると判断され
るとＳ１に移行して、これにより一連のサイクルが終了
される。

【００２５】これによればブレーキ１３の近傍に温度セ
ンサ１５が４個（Ｎｏ１〜Ｎｏ４）設けられ、複数箇所
にてブレーキ１３の温度が監視されると共に、ドライバ
ーにはブレーキ１３の温度が上昇していることを、フェ
ード警告ランプ４３や警告ブザー４５を介して、光と音
により感知されるので、ブレーキ１３のフェード現象を
正確に感知することができる。

【００２６】図９において、ＥＣＵ２は、アンチロック
ブレーキシステム（ＡＢＳ）、エンジン制御システム、
スピード制御システム（クルーズコントロール）、オー
トマティックトランスミッション制御システム（ＡＴ）
等に用いられる通常の自動車用の電子制御装置を示して
いる。このＥＣＵ２には、各種センサ５１が接続される
と共に、各種アクチュエータ５３が接続されており、こ
の例では更に上記構成の電子制御装置ＥＣＵ１が接続さ
れている。

【００２７】図１０は車速を制御する場合のＥＣＵ２の
フローチャートである。まずＥＣＵ１の出力を読み込み
（Ｓ１）、その出力がハイ（ブレーキ加熱）かロー（ブ
レーキ正常）かを判断する（Ｓ２）。

【００２８】ハイであれば、現在の車速Ｖを読み込むと
共に（Ｓ３）、減速用スロットルバルブの位置ＴP を読
み込み（Ｓ４）、車速Ｖが設定された車速ＶS より速
く、かつ減速用スロットルバルブの位置ＴP が最小位置
Ｔmin より高ければ、その位置ＴP をΔＴだけ減速方向
に動かす（Ｓ５）。車速Ｖが設定された車速ＶS より速
くても、減速用スロットルバルブの位置ＴP が最小位置
Ｔmin にあれば、減速用スロットルバルブは動かさず、
そのまゝ（Ｓ１）に移行する。

【００２９】また車速Ｖが設定された車速ＶS より遅
く、かつ減速用スロットルバルブの位置ＴP が最大位置
Ｔmax より低ければ、その位置ＴP をΔＴだけ増速方向
に動かす（Ｓ６）。車速Ｖが設定された車速ＶS より遅
くても、減速用スロットルバルブの位置ＴP が最大位置
Ｔmax にあれば、減速用スロットルバルブは動かさず、
そのまゝ（Ｓ１）に移行する。

【００３０】Ｓ２においてローであれば、減速用スロッ
トルバルブの位置ＴPを読み込み（Ｓ４′）、減速用ス
ロットルバルブの位置ＴP が最大位置Ｔmax より低けれ
ば、その位置ＴP をΔＴだけ増速方向に動かすと共に
（Ｓ６）、減速用スロットルバルブの位置ＴP が最大位
置Ｔmax にあれば、減速用スロットルバルブは動かさ
ず、そのまゝ（Ｓ１）に移行する。

【００３１】図１１はＡＢＳを制御する場合のＥＣＵ２
のフローチャートである。まずＥＣＵ１の出力を読み込
み（Ｓ１）、その出力がハイ（ブレーキ加熱）かロー
（ブレーキ正常）かを判断し（Ｓ２）、ハイであればＡ
ＢＳの作動を禁止し（Ｓ３）、ローであればＡＢＳの作
動の禁止を解除する（Ｓ４）。

【００３２】図１２はブレーキブースタのブースト量を
変える場合のＥＣＵ２のフローチャートである。まずＥ
ＣＵ１の出力を読み込み（Ｓ１）、その出力がハイ（ブ
レーキ加熱）かロー（ブレーキ正常）かを判断し（Ｓ
２）、ハイであればブレーキブースタの油圧の目標値を
ＰH に高く設定すると共に（Ｓ３）、ローであればそれ
をＰL に低く設定する（Ｓ４）。

【００３３】図１３はＡＴのシフトスケジュールを変え
る場合のＥＣＵ２のフローチャートである。まずＥＣＵ
１の出力を読み込み（Ｓ１）、その出力がハイ（ブレー
キ加熱）かロー（ブレーキ正常）かを判断し（Ｓ２）、
ハイであればシフトスケジュールのマップを低速ギア重
視型に変更すると共に（Ｓ３）、ローであればそれを通
常型に変更する（Ｓ４）。

【００３４】これによればＥＣＵ２にＥＣＵ１を組み合
わせることにより、アンチロックブレーキシステム（Ａ
ＢＳ）、エンジン制御システム、スピード制御システム
（クルーズコントロール）、及びオートマティックトラ
ンスミッション制御システム（ＡＴ）等をよりきめ細か
に制御することができる。

【００３５】具体的には、フェードを起こす前に、車速
を制限したりＡＢＳの作動を禁止したりブレーキの負荷
を減らしたりすることができるので、事故を未然に防止
することができる。またフェードを起こさせないので、
ブレーキパッドの寿命を伸ばすことができる。更にブレ
ーキブースタのブースト量を自動的に増大させることが
できるので、フェードを起こしても、ブレーキの効きが
悪くなるのをある程度補正することができる、など種々
の効果を奏する。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、信号処理回路から出力されるパルス波形は、
ブレーキが加熱状態にある時に、通常状態よりも波形形
状が変化した状態で出力されるので、パルス波形に現れ
るパルス数から車輪速度を検出することができると共
に、パルス波形の形状からブレーキの加熱状態を同時に
検知することができ、またブレーキの加熱状態を検出す
る温度センサは車輪速センサに内蔵されるので、コンパ
クトになり、かつ車輪速センサのケーブルが兼用できる
ので温度センサのケーブルは不要になる等の効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車輪速センサとブレーキとの配置関係を示す縦
断面図である。

【図２】車輪速センサを示す縦断面図である。

【図３】本発明によるフェード検出装置の一実施例を示
す回路図である。

【図４】図３の装置により形成されるパルス波形を示す
線図である。

【図５】フェード検出装置の他の実施例を示す回路図で
ある。

【図６】図５の装置により形成されるパルス波形を示す
線図である。

【図７】フェード警告装置を示す回路図である。

【図８】図７のＥＣＵ１のフローチャートである。

【図９】自動車のＥＣＵ２に本発明のＥＣＵ１を組み合
わせた回路図である。

【図１０】車速を制御するＥＣＵ２のフローチャートで
ある。

【図１１】ＡＢＳを制御するＥＣＵ２のフローチャート
である。

【図１２】ブレーキのブースト量を変えるＥＣＵ２のフ
ローチャートである。

【図１３】ＡＴのシフトスケジュールを変えるＥＣＵ２
のフローチャートである。

【符号の説明】

１ ハブ ３ タイヤ ５ ハブベアリング ７ 車輪速センサ ９ 磁電変換素子 １１ パルサーリング １３ ブレーキ １５ 温度センサ １９ 信号処理回路 ２３ 増幅器 ２５ コンパレータ ２７ スイッチィング素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｋ 13/10 7267−2Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪速度に応じた所定のパルス波形を生
   成する信号処理回路を有すると共に、前記パルス波形に
   現れたパルス数から車輪速度を検出可能に構成した車輪
   速センサと、 この車輪速センサに内蔵されると共に、車両のブレーキ
   の加熱温度を検出可能に構成した温度センサと、 この温度センサを前記信号処理回路に接続することによ
   り構成されると共に、該温度センサで検出された前記ブ
   レーキの温度変化を前記パルス波形の波形形状の変化と
   して出現させる温度変化検出回路と、 を備えたことを特徴とするブレーキのフェード検出装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のブレーキのフェード検出
   装置において、前記パルス波形の波形形状の変化を取り
   込み、予め設定された波形形状と比較して、両波形が異
   なる場合にフェードを起こす可能性のあることをドライ
   バーに感知させる手段を備えたことを特徴とするブレー
   キのフェード検出装置。