JPH11139302A

JPH11139302A - 制動装置の故障検出方法

Info

Publication number: JPH11139302A
Application number: JP32543897A
Authority: JP
Inventors: Hidetaka Nishigori; 秀隆錦織
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成で制動装置の故障を検出できる方
法を提供すること。【解決手段】負圧倍力手段３を有する制動力発生手段
５と、この制動力発生手段５に制動操作力を付与する制
動操作力付与手段７と、当該制動操作力付与手段７の動
作を検出する制動操作スイッチ９と、負圧倍力手段３に
接続される負圧発生手段１１と、当該負圧発生手段１１
により生じる負圧を検出する圧力検出手段１３と、これ
ら各部の動作を制御する主制御部１５とを備え、負圧発
生手段１１の作動状態を検出する工程と、制動操作スイ
ッチ９の出力を検出する工程と、これら負圧発生手段１
１の作動状態及び制動操作スイッチ９の出力に基づいて
制動装置の故障を判断する故障判断工程と、この故障判
断に基づいて所定の警告をする警告工程からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制動装置の故障検
出方法に係り、特に、車両等に用いられる負圧倍力手段
及び負圧発生手段を備えた制動装置の故障検出方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両等に用いられる制動装置
には、運転者の制動操作力を補助するために、負圧を利
用した負圧倍力手段が用いられている。これは、運転者
が制動操作力付与手段（例えばブレーキペダル）を操作
した場合に、この操作力に応じた補助力を発生させ、小
さな操作力で大きな制動力を得るためのものである。一
般のガソリンエンジンを備えた車両の場合には、エンジ
ンの吸入管内に生じる負圧を利用する場合がある。

【０００３】ところで、電気自動車の場合には、当然エ
ンジンの代わりに電動モータが装備されているために、
負圧をお発生するものがない。このため、特別に負圧発
生手段を装備し、この負圧発生手段の負圧を利用する場
合がある。具体的には、負圧ポンプ等が用いられる。こ
の負圧ポンプを負圧倍力手段に接続するものである。実
際に、負圧ポンプ等を用いる場合には、途中に負圧タン
クを装備し、急激な負圧の変化を抑制している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例には以下のような不都合があった。即ち、上記した
従来の制動装置では、圧力検出手段や負圧発生手段等の
故障検出機能を具備していなかった。このため、運転者
自身が制動装置を操作した際に、制動装置の操作が重い
とか、負圧発生手段の作動音がしない等に気づき、これ
に基づいて制動装置の故障を判断していた。従って、制
動装置の故障に気づくのが遅れたり、運転者によっては
故障に気づかない場合もある、という不都合を生じてい
た。このことは、特に車両の故障に詳しくない運転者に
とっては不都合である。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に、簡易な構成で制動装置の故障を検出で
きる方法を提供することを、その目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１記載の発明では、負圧倍力手段を有す
る制動力発生手段と、この制動力発生手段に制動操作力
を付与する制動操作力付与手段と、当該制動操作力付与
手段の動作を検出する制動操作スイッチと、負圧倍力手
段に接続される負圧発生手段と、当該負圧発生手段によ
り生じる負圧を検出する圧力検出手段と、これら各部の
動作を制御する主制御部とを備え、負圧発生手段の作動
状態を検出する工程と、制動操作スイッチの出力を検出
する工程と、これら負圧発生手段の作動状態及び制動操
作スイッチの出力に基づいて制動装置の故障を判断する
故障判断工程と、この故障判断に基づいて所定の警告を
する警告工程からなる方法を採っている。

【０００７】以上のように構成されたことにより、制動
操作スイッチの出力から制動操作力付与手段が操作され
ていないことを判断する。この場合に負圧発生手段は所
定の圧力になるまで作動する。そして、負圧発生手段が
正常に作動している場合には所定時間で目的に圧力にな
って、主制御部が負圧発生手段を停止させる。しかし、
所定時間経過後も負圧発生手段が稼働したままである場
合には、何らかの故障が発生していると判断できる。こ
のことにより、主制御部が警告を発する。

【０００８】請求項２記載の発明では、負圧倍力手段を
有する制動力発生手段と、この制動力発生手段に制動操
作力を付与する制動操作力付与手段と、当該制動操作力
付与手段の動作を検出する制動操作スイッチと、負圧倍
力手段に接続される負圧発生手段と、当該負圧発生手段
により生じる負圧を検出する圧力検出手段と、これら各
部の動作を制御する主制御部とを備え、圧力検出手段の
出力を検出する負圧検出工程と、この圧力検出手段の出
力の値及びその継続時間により制動装置の故障を判断す
る故障判断工程と、この故障判断に基づいて所定の警告
をするという方法を採っている。

【０００９】以上のように構成されたことで、圧力検出
手段の値が主制御部に入力される。そして、圧力が適切
であるか否かが判断される。圧力が適切でないと判断さ
れた場合には、その継続時間が算出される。正常でない
圧力が所定時間継続した場合には、これを制動装置の故
障と判断することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。当該実施形態に係る制動装置１は、図２
に示すように、負圧倍力手段３を有する制動力発生手段
５と、この制動力発生手段５に制動操作力を付与する制
動操作力付与手段７と、当該制動操作力付与手段７の動
作を検出する制動操作スイッチ９と、負圧倍力手段３に
接続される負圧発生手段１１と、当該負圧発生手段１１
により生じる負圧を検出する圧力検出手段１３と、これ
ら各部の動作を制御する主制御部１５とを備えている。
以下これを詳述する。

【００１１】負圧倍力手段３は、運転者の制動操作力を
補助するためのものである。即ち、運転者が制動操作力
付与手段（例えばブレーキペダル）７を操作した場合
に、この操作力に応じた補助力を発生させ、小さな操作
力で大きな制動力を得るためのものである。一般のガソ
リンエンジンを備えた車両に適用する場合には、エンジ
ンの吸入管内に生じる負圧を利用する。但し、本実施形
態では、電気自動車用の制動装置であるので、後述する
ように負圧ポンプ等の負圧発生手段１１を用いる。

【００１２】負圧倍力手段３には、制動操作力付与手段
（ブレーキペダル）７が係合されている。この制動操作
力付与手段７は、制動時に運転者が操作するものであ
り、この操作力が負圧倍力手段３に伝達される。そし
て、操作力に応じて制動力が発生する。制動力を発生す
るのはマスターシリンダ１７であり、このマスターシリ
ンダ１７によって発生する油圧が、最終的な制動力を発
生する。

【００１３】また、制動操作力付与手段７には、制動操
作スイッチ９が併設されている。この制動操作スイッチ
９は、制動操作力付与手段７が操作されているか否かを
検出するものである。即ち、制動操作力付与手段７が操
作されている場合には、制動操作スイッチ９はオンとな
り、逆に制動操作力付与手段７が操作されていない場合
には、制動操作スイッチ９はオフとなる。そして、この
制動操作スイッチ９の出力は、主制御部１５に入力さ
れ、制動装置の故障検出に利用される。

【００１４】また、負圧倍力手段３には、所定の負圧タ
ンク１９を介して負圧発生手段１１が接続されている。
負圧発生手段１１は、例えば負圧ポンプ（バキュームポ
ンプ）であり、主制御部１５からの制御により、所定の
圧力範囲の負圧を発生するようになっている。尚、上記
したように、エンジンを有する車両では、エンジンから
負圧を取り出すことができるので、負圧発生手段１１は
不要である。また、本実施形態における負圧発生手段１
１は、動作電圧がＤＣ９〜１６Ｖであり、駆動電流は
２．３Ａ（電圧１２Ｖ時）以下である。吸引能力として
は、２リットルの空気をマイナス７００ｈＰａ（５２５
ｍｍＨｇ）とするのに、約１０．５秒を要する。このと
きの駆動電圧は１３．５Ｖ程度である。

【００１５】負圧発生手段１１と負圧タンク１９との相
互間の配管には、所定の圧力検出手段１３が設けられて
いる。この圧力検出手段１３は圧力センサであり、その
出力が主制御部１５に入力される。従って、主制御部１
５では、常時負圧の値を検出することができる。尚、圧
力検出手段１３の装着位置は特に限定されるものではな
い。即ち、負圧タンク１９に直接設けても良いし、負圧
倍力手段３と負圧タンク１９の相互間の配管に設けても
よい。

【００１６】また、負圧発生手段１１にはリレー２１を
介してバッテリ２３が接続されている。このバッテリ２
３は、負圧発生手段１１に対して駆動電力を供給するも
のであり、例えば１２Ｖの電圧を発生する。また、バッ
テリ２３は、キースイッチ２３を介して主制御部１５に
も接続され、主制御部１５に駆動電流を供給する。

【００１７】主制御部１５には警告用出力端子２５が設
けられており、この警告用出力端子２５の出力がコンビ
ネーションメータ２７の警告ランプ２９に入力される。
これにより、主制御部１５において制動装置１に故障が
生じたと判断された場合には、警告ランプ２９が点灯し
運転者の注意を喚起するようになっている。

【００１８】次に、制動装置１の具体的な故障検出方法
について図面に基づいて説明する。先ず、負圧発生手段
（負圧ポンプ）１１や負圧用配管の漏れ等の検出につい
て図１に基づいて説明する。キースイッチ２３がオンに
されると、主制御部１５に電力が供給されると共に、各
部からの情報が主制御部１５に入力される。そして最初
に、圧力検出手段１３によって負圧用配管の圧力が検出
される。この負圧の情報は主制御部１５に伝達される。
主制御部１５では、入力された情報（例えば電圧値）を
基に圧力を計算する。

【００１９】そして、主制御部１５では計算された圧力
が−５５０ｍｍＨｇ（大気圧を零とした場合の値）以下
であるか否かが判断される（ステップＳ１）。ここで、
負圧が−５５０ｍｍＨｇ以下ではないと判断された場合
には、主制御部１５はリレー２１を制御して負圧発生手
段１１を作動させる（ステップＳ２）。これにより、負
圧タンク１９や負圧用配管内の圧力が徐々に低下する。
このとき、主制御部１５では、所定のタイマが作動して
時間を加算して行く（ステップＳ３）。これは、後述す
るように、時間を変数として負圧発生手段１１等の故障
判断をするためである。

【００２０】次に、主制御部１５では、制動操作スイッ
チ９の出力から、制動操作力付与手段７が操作されてい
るか否かが判断される（ステップＳ４）。これは、制動
操作力付与手段７が操作されていれば、負圧発生手段１
１が作動しているのは正常であり、逆に、制動操作力付
与手段７が操作されていないのに、長時間にわたり負圧
発生手段１１が作動するのは異常であり、この異常を判
断するためである。従って、制動操作力付与手段７が操
作されている場合には正常な制御が行われていると判断
され、この時点でタイマの値が零にリセットされる（ス
テップＳ５）。

【００２１】一方、制動操作力付与手段７が操作されて
いないと判断された場合には、次にタイマの値が判断さ
れる。ここで、タイマの値の判断基準は２０秒である。
これは、上述したように、１０秒程度で適切な負圧を発
生させることができる負圧発生手段１１を用いており、
正常な状態では、適切な負圧を発生するのに２０秒も必
要としないはずだからである。尚、２０秒という値はあ
くまでも本実施形態における制動装置１に限られるもの
である。従って、負圧発生手段１１の能力や負圧タンク
１９の容量が異なる制動装置では、この時間を変える必
要が生じる。

【００２２】そして、タイマの値が２０秒を超えたと判
断された場合には（ステップＳ６）、負圧発生手段１１
や負圧用配管の故障と判断され、主制御部１５は警告ラ
ンプ２９を点灯させる（ステップＳ７）。これにより、
運転者は制動装置１に故障が発生したことを迅速に知る
ことができる。逆に、タイマの値が２０秒以下である場
合には、警告ランプは消灯させたままとなる（ステップ
Ｓ８）。また、一旦警告ランプ２９が点灯した場合で
も、制動操作力付与手段７が操作され、タイマの値が零
にリセットされた場合には（ステップＳ５）、警告ラン
プは消灯する（ステップＳ８）。

【００２３】また、負圧発生手段１１の作動と停止の切
替制御について説明する。上記したように、圧力検出手
段１１によって負圧が−５５０ｍｍＨｇ以下でないと判
断された場合には、主制御部１５が負圧発生手段１１を
作動させる（ステップＳ２）。しかし、負圧が−５５０
ｍｍＨｇ以下であると判断された場合には、主制御部１
５が負圧発生手段１１を停止させる（ステップＳ１
２）。これは、制動装置１の負圧倍力手段３を動作させ
るのに、充分な負圧が確保されているからである。この
場合にも、タイマの値が零にリセットされる（ステップ
Ｓ１３）。そして、警告ランプ２９が点灯していた場合
には、主制御部１５がこれを消灯させる（ステップＳ１
４）。

【００２４】続いて、圧力検出手段１３の出力に基づい
て、負圧タンク１９や負圧用配管の圧力が検出され、そ
の負圧が−４９０ｍｍＨｇ以下であるか否かが判断され
る。ここで、負圧が−４９０ｍｍＨｇ以下であると判断
された場合には（ステップＳ１５）、そのまま負圧発生
手段１１の停止状態が維持される。これは、制動装置１
の負圧倍力手段３を動作させるのに、−４９０ｍｍＨｇ
でも充分だからである。逆に、−４９０ｍｍＨｇ以上と
なった場合には、負圧が不十分となるので、主制御部１
５が負圧発生手段を作動させる（ステップＳ２）。

【００２５】以上説明したように、本実施形態の制動装
置１の故障検出方法では、制動操作力付与手段７が操作
されていない状態で、負圧発生手段１１が作動している
にも拘わらず、所定時間内に必要な負圧が確保できない
場合には、これを制動装置１の故障と判断して、迅速に
警告を発することができる。即ち、制動操作力付与手段
７及び負圧発生手段１１の動作時間、そして負圧の値を
用いることにより、正確な故障検出をすることができ
る。

【００２６】本発明の他の実施形態について説明する。
当該実施形態は、圧力検出手段１１の値と、その値の継
続時間との関係によって圧力検出手段１３の故障検出を
行っている。具体的には、図３に示すように、先ず圧力
検出手段１３によって負圧タンク１９や負圧用配管の圧
力が検出され、この情報が主制御部１５に伝達される。
主制御部１５では、この得られた検出値に基づいて圧力
を計算する。そして、その圧力の値が所定値を超えてい
るか否かが判断される（ステップＳ２１）。具体的な圧
力値としては、８２５ｍｍＨｇ程度を設定している。こ
の値は、気象変化等を考慮して大気圧の最大値と想定し
ている。

【００２７】圧力が８２５ｍｍＨｇ以上であると判断さ
れた場合には、タイマ加算が開始される（ステップＳ２
２）。そして、タイマの値が０．５秒以下である場合に
は（ステップＳ２３）、そのまま圧力の検出を続ける。
そして、タイマ加算によって８２５ｍｍＨｇ以上の時間
が０．５秒を超えた場合には、警告ランプを点灯させる
（ステップＳ２４）。これは、制動装置１が正常に作動
している場合には、圧力は負圧となっているはずであ
り、継続して高い圧力が検出されることは制動装置１に
何らかの故障が生じていると判断できるからである。

【００２８】一方、圧力検出手段１３により求められた
圧力が８２５ｍｍＨｇ以下であった場合には、主制御部
１５はこれを正常と判断して、タイマの値を零にリセッ
トする（ステップＳ２４）。併せて、主制御部１５が警
告ランプ２９を消灯させるステップＳ２５）。

【００２９】特に、本実施形態の制動装置１では、負圧
発生手段１１を用いているために、圧力検出手段１３で
正圧が検出されることは考えにくい。従って、このよう
に、正圧が検出されるということは、圧力検出手段１３
自体に問題が生じていると推測することができる。例え
ば、圧力検出手段１３自体の断線などが考えられる。

【００３０】尚、本実施形態に用いられる圧力検出手段
１３は、８２５ｍｍＨｇで１．６２５Ｖを発生するもの
である。このため、圧力検出手段１３から主制御部１５
に入力される電圧が１．６２５Ｖより高いか否かを基準
として故障の検出を行う。また、圧力検出手段１３は、
何らかの原因で一瞬大きな電圧を発生する場合も考えら
れる。このようなノイズによってその都度故障と判断す
るのは煩雑であるので、上記したように継続時間として
０．５秒を設定している。

【００３１】以上説明したように、圧力検出手段１３の
圧力の値と、その継続時間の情報を併せて用いることに
より、何ら特別なセンサ等を用いることなく、精度の高
い制動装置の故障検出をすることができる。尚、圧力検
出手段１３の出力の基準値は一例であり、異なる特性の
圧力検出手段を用いる場合には、異なる基準値を用いる
必要がある。更に、継続時間についても、０．５秒より
短くして検出応答性を向上させることができる。逆に、
継続時間の基準を長くして、精度の高い検出をすること
もできる。

【００３２】また、以上の実施形態を応用すると、圧力
検出手段１３の短絡も検出することができる。これにつ
いて詳述する。

【００３３】圧力検出手段１３が何らかの原因でＧＮＤ
（アース）３１と短絡した場合には、出力は零になるは
ずである。従って、圧力検出手段１３の出力を以下のよ
うに監視することによって、ＧＮＤ３１との短絡を検出
することができる。即ち、本実施形態では、第１の実施
形態で述べたように、負圧タンク１９や負圧用配管は、
−５５０ｍｍＨｇ〜−４９０ｍｍＨｇ程度の負圧に設定
される。そして、このときの圧力検出手段１３は、１Ｖ
程度以上の電圧を発生するような圧力センサを用いてい
る。したがって、０．９Ｖ程度を基準として、この値よ
り低い電圧が生じている場合には、何らかの故障が制動
装置１に発生していると考えられる。

【００３４】また、ノイズによる誤検出を防止するため
に、０．９Ｖ以下の値が０．５秒以上継続したか否かを
もう一つの判断基準としている。そして、０．９Ｖ以下
の値が０．５秒以上継続していると判断された場合に
は、警告ランプ２９を点灯させて運転者の注意を喚起す
る。尚、上記した０．９Ｖという基準値は一例であり、
異なる特性の圧力検出手段を用いる場合には、異なる基
準値を用いる必要がある。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、負圧発生手段の作動状態を検出する工程と、制動
操作スイッチの出力を検出する工程と、これら負圧発生
手段の作動状態及び制動操作スイッチの出力に基づいて
制動装置の故障を判断する故障判断工程と、この故障判
断に基づいて所定の警告をする警告工程からなる制動装
置の故障検出方法である。このため、制動操作力付与手
段が操作されていないにも拘わらず、長時間にわたって
負圧発生手段が作動している場合には、これを制動装置
の故障と判断して、迅速に警告をすることができる、と
いう優れた効果を生じる。

【００３６】また、請求項２記載の発明は、圧力検出手
段の出力を検出する負圧検出工程と、この圧力検出手段
の出力の値及びその継続時間により制動装置の故障を判
断する故障判断工程と、この故障判断に基づいて所定の
警告をする警告工程からなる制動装置の故障検出方法で
ある。このため、圧力検出手段の出力が適正値でなく、
且つその継続時間が所定値以上である場合には、これを
制動装置の故障と判断して、迅速に警告をすることがで
きる、という優れた効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示すフローチャート
である。

【図２】本発明の制動装置を示すブロック図である。

【図３】本発明の第２の実施形態を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１制動装置３負圧倍力手段５制動力発生手段７制動操作力付与手段９制動操作スイッチ１１負圧発生手段１３圧力検出手段１５主制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負圧倍力手段を有する制動力発生手段
と、この制動力発生手段に制動操作力を付与する制動操
作力付与手段と、当該制動操作力付与手段の動作を検出
する制動操作スイッチと、前記負圧倍力手段に接続され
る負圧発生手段と、当該負圧発生手段により生じる負圧
を検出する圧力検出手段と、これら各部の動作を制御す
る主制御部とを備え、前記負圧発生手段の作動状態を検出する工程と、前記制
動操作スイッチの出力を検出する工程と、これら負圧発
生手段の作動状態及び前記制動操作スイッチの出力に基
づいて制動装置の故障を判断する故障判断工程と、この
故障判断に基づいて所定の警告をする警告工程からなる
制動装置の故障検出方法。
【請求項２】負圧倍力手段を有する制動力発生手段
と、この制動力発生手段に制動操作力を付与する制動操
作力付与手段と、当該制動操作力付与手段の動作を検出
する制動操作スイッチと、前記負圧倍力手段に接続され
る負圧発生手段と、当該負圧発生手段により生じる負圧
を検出する圧力検出手段と、これら各部の動作を制御す
る主制御部とを備え、前記圧力検出手段の出力を検出する負圧検出工程と、こ
の圧力検出手段の出力の値及びその継続時間により制動
装置の故障を判断する故障判断工程と、この故障判断に
基づいて所定の警告をする警告工程からなる制動装置の
故障検出方法。