センサ異常判定装置
【課題】ストロークセンサの異常を適切に判定できるセンサ異常判定技術を提供する。
【解決手段】第１監視部１０２は、非接触式の第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧を監視する。第２監視部１０４は、非接触式の第２ストロークセンサ４６ｂの第２出力電圧を監視する。異常判定部１２２は、監視結果を受け取り、第１ストロークセンサ４６ａまたは第２ストロークセンサ４６ｂに異常が生じたか否かを判定する。判定制御部１２４は、異常判定部１２２による判定処理の実行を制御する。第１監視部１０２には、監視可能な上限監視電圧Ｖ１が設定されている。第１電圧判定部１２６は、第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があるか否かを判定し、可能性があれば、判定制御部１２４が、異常判定部１２２による判定処理を停止する。
【解決手段】第１監視部１０２は、非接触式の第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧を監視する。第２監視部１０４は、非接触式の第２ストロークセンサ４６ｂの第２出力電圧を監視する。異常判定部１２２は、監視結果を受け取り、第１ストロークセンサ４６ａまたは第２ストロークセンサ４６ｂに異常が生じたか否かを判定する。判定制御部１２４は、異常判定部１２２による判定処理の実行を制御する。第１監視部１０２には、監視可能な上限監視電圧Ｖ１が設定されている。第１電圧判定部１２６は、第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があるか否かを判定し、可能性があれば、判定制御部１２４が、異常判定部１２２による判定処理を停止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ異常判定技術に関し、特に、ブレーキペダルの操作量に応じた電圧を出力する非接触式ストロークセンサの異常を判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子制御によって最適な制動力を発生させる電子制御ブレーキシステムの開発が盛んに進められている。また従来は、ブレーキペダルの踏み込み量を摺動式のストロークセンサで検出することが一般的であったが、最近では、導電部材同士の接触を要しない非接触式のストロークセンサの開発も進められている。
【０００３】
電子制御ブレーキシステムは、ブレーキペダルの踏み込み量およびマスタシリンダ圧に基づいて目標制動力を導出し、各車輪に与える目標ホイールシリンダ圧を算出する。しかしながら、ストロークセンサに異常が生じると、ブレーキ制御は、ストロークセンサの検出値を用いず、マスタシリンダ圧のみを用いて行われるようになる。特許文献１は、操作されていないときのブレーキペダルの位置に対してゼロ点補正を実行し、ゼロ点補正の実行直後に検出された検出値を利用して、異常判定を行うセンサ異常判定装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３６６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
センサ異常判定装置は、ブレーキペダルに設けられた２つのストロークセンサの出力電圧がともに同じ踏み込み量を示していない場合に、ストロークセンサの異常を判定する。センサ異常判定装置は、ストロークセンサの出力電圧を監視する入力ＩＣ（Inetgrated Cicuit）を有しているが、センサの出力特性と入力ＩＣの入力特性が互いに独立している場合には、電圧の使用範囲が異なるために、適切な異常判定を行うことが容易でないという問題がある。また、センサ異常判定装置がストロークセンサの異常を判定すると、ブレーキ制御にストロークセンサの検出値を用いることができなくなるため、異常が発生していないにも関わらず異常であると判定することは、適切なブレーキ制御を行うためにも極力避けることが好ましい。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、２つのストロークセンサの出力電圧を利用するブレーキ制御装置において、ストロークセンサの異常を適切に判定できるセンサ異常判定技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のセンサ異常判定装置は、非接触式の第１ストロークセンサの第１出力電圧を監視する第１監視手段と、非接触式の第２ストロークセンサの第２出力電圧を監視する第２監視手段と、第１監視手段および第２監視手段の監視結果を受け取り、第１ストロークセンサまたは第２ストロークセンサに異常が生じたか否かを判定する異常判定手段と、異常判定手段による判定処理の実行を制御する判定制御手段とを備える。第１監視手段には、監視可能な上限監視電圧が設定されている。判定制御手段は、第１ストロークセンサの第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があるか否かを判定する第１電圧判定手段を有する。判定制御手段は、第１電圧判定手段により第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性がないことが判定されると、異常判定手段による判定処理を実行させ、第１電圧判定手段により第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があることが判定されると、異常判定手段による判定処理を停止させる。
【０００８】
この態様によると、第１ストロークセンサの第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性がある場合に、異常判定手段による判定処理を停止させることで、第１監視手段の入力特性を加味したセンサ異常判定処理を実現できる。
【０００９】
第１出力電圧と第２出力電圧は所定の関係にあり、第１電圧判定手段は、第２監視手段により監視される第２出力電圧から、第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があるか否かを判定してもよい。ここで所定の関係とは、センサ正常時に、一方の電圧から他方の電圧が導出できる関係をいう。第２出力電圧を用いることで、第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があるか否かの判定を、安定して実行することが可能となる。
【００１０】
第１ストロークセンサは、ブレーキペダルの踏み込み量の増加に応じて第１出力電圧を増加し、第２ストロークセンサは、ブレーキペダルの踏み込み量の増加に応じて第２出力電圧を減少するものであって、第１電圧判定手段は、第２出力電圧が所定の閾値電圧以下になると、第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があることを判定してもよい。
【００１１】
判定制御手段は、第１監視手段により監視される第１出力電圧が所定の上限センサ電圧以上であるか否かを判定する第２電圧判定手段を有してもよい。判定制御手段は、第２電圧判定手段により第１出力電圧が上限センサ電圧よりも小さいことが判定されると、第１電圧判定手段により第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があることが判定された場合であっても、異常判定手段による判定処理を実行させてもよい。これによると、実際に監視された第１出力電圧が上限センサ電圧よりも小さければ、異常判定処理による判定処理を停止させることなく、実行させることで、センサ異常の有無を適切に判定することができる。なお判定制御手段は、第２電圧判定手段により第１出力電圧が上限センサ電圧以上であることが判定されると、異常判定手段による判定処理を停止させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、２つのストロークセンサの出力電圧を利用するブレーキ制御装置において、ストロークセンサの異常を適切に判定できるセンサ異常判定技術を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るブレーキ制御装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るブレーキペダルの踏み込み量とストロークセンサの出力電圧の関係を示す図である。
【図３】実施形態に係るストロークセンサとＥＣＵの回路構成の模式図である。
【図４】ＥＣＵによるセンサ異常判定処理の機能ブロックを示す図である。
【図５】ストロークセンサの出力特性と、監視部に設定されている上限監視電圧Ｖとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、実施形態に係るブレーキ制御装置の構成を示す図である。図１に示すブレーキ制御装置１０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、運転者によるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１２の操作量にもとづいて車両の４輪のブレーキを最適に制御するものである。
【００１５】
ブレーキペダル１２は、運転者による踏み込み量に応じて作動液を送り出すマスタシリンダ１４に接続されている。ブレーキペダル１２には、その踏み込み量を検出するための第１ストロークセンサ４６ａと第２ストロークセンサ４６ｂ（以下、総称する場合は「ストロークセンサ４６」という）が設けられている。
【００１６】
実施形態に係るストロークセンサ４６は、非接触式のホールＩＣ型の磁気センサである。第１ストロークセンサ４６ａおよび第２ストロークセンサ４６ｂは、ともにブレーキペダル１２の回転軸に設けられる。第１ストロークセンサ４６ａおよび第２ストロークセンサ４６ｂは、図示しない共通の電源から電力を供給される。ストロークセンサ４６は、ホールＩＣの回路において検出した値に温度補正等を施してＥＣＵ２００に出力する。
【００１７】
ストップランプスイッチ４７は、ブレーキペダル１２の踏み込みの有無を検出する。ストップランプスイッチ４７は、車両の後方に設けられるブレーキランプの点灯制御に用いられる。たとえば、運転者によりブレーキペダル１２が踏み込まれると、ストップランプスイッチ４７がＯＮされて、ブレーキランプが点灯し、ブレーキペダル１２の踏み込みが解除されると、ストップランプスイッチ４７がＯＦＦされて、ブレーキランプが消灯する。
【００１８】
マスタシリンダ１４の第１出力ポート１４ａには、運転者によるブレーキペダル１２の踏力に応じたペダルストロークを創出するストロークシミュレータ２４が接続されている。
【００１９】
マスタシリンダ１４とストロークシミュレータ２４とを接続する流路の中途には、シミュレータカット弁２３が設けられている。シミュレータカット弁２３は、通電することにより開弁し、非通電時に閉弁する常閉型の電磁開閉弁である。また、マスタシリンダ１４には、作動液を貯留するためのリザーバタンク２６が接続されている。
【００２０】
マスタシリンダ１４の第１出力ポート１４ａには、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されており、ブレーキ油圧制御管１８は、右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ１４の第２出力ポート１４ｂには、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されており、ブレーキ油圧制御管１６は、左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬに接続されている。
【００２１】
右前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、右電磁開閉弁２２ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、左電磁開閉弁２２ＦＬが設けられている。これらの右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬは、何れも、非通電時に開状態にあり、通電時に閉状態に切り換えられる常開型電磁弁である。
【００２２】
また、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタシリンダ圧センサ４８ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタシリンダ圧センサ４８ＦＬが設けられている。なお、以下では適宜、右マスタシリンダ圧センサ４８ＦＲおよび左マスタシリンダ圧センサ４８ＦＬを総称して、「マスタシリンダ圧センサ４８」という。
【００２３】
ブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み量が検出されるが、これらの右マスタシリンダ圧センサ４８ＦＲおよび左マスタシリンダ圧センサ４８ＦＬによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。
【００２４】
一方、リザーバタンク２６には、油圧給排管２８の一端が接続されており、この油圧給排管２８の中途には、モータ３２により駆動されるオイルポンプ３４の吸込口が接続されている。オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されており、この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。本実施形態では、オイルポンプ３４として、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ５０としては、作動液の圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるものが採用される。
【００２５】
アキュムレータ５０は、オイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａ程度にまで昇圧された作動液を蓄える。リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、アキュムレータ５０における作動液の圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ５３が開弁し、高圧の作動液は油圧給排管２８へと戻される。さらに、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０における作動液の圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。
【００２６】
そして、高圧管３０は、増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬを介して右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲおよび左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬに接続されている。以下、適宜、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２０」といい、適宜、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬを総称して「増圧弁４０」という。増圧弁４０は、何れも、非通電時は閉じた状態にあり、必要に応じてホイールシリンダ２０の増圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。なお、図示されない車両の各車輪に対しては、ディスクブレーキユニットが設けられており、各ディスクブレーキユニットは、ホイールシリンダ２０の作用によってブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発生する。
【００２７】
また、右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲと左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬとは、それぞれ減圧弁４２ＦＲまたは４２ＦＬを介して油圧給排管２８に接続されている。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、必要に応じてホイールシリンダ２０ＦＲ，２０ＦＬの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。一方、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲと左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬとは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを介して油圧給排管２８に接続されている。以下、適宜、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬを総称して「減圧弁４２」という。
【００２８】
右前輪用、左前輪用、右後輪用および左後輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬ付近には、それぞれ対応するホイールシリンダ２０に作用する作動液の圧力であるホイールシリンダ圧を検出するホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ，４４ＦＬ，４４ＲＲおよび４４ＲＬが設けられている。以下、適宜、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬを総称して「ホイールシリンダ圧センサ４４」という。
【００２９】
上述の右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬ、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ、オイルポンプ３４、アキュムレータ５０等は、ブレーキ制御装置１０の油圧アクチュエータ８１を構成する。そして、かかる油圧アクチュエータ８１は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２００によって制御される。
【００３０】
ＥＣＵ２００は、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬにおけるホイールシリンダ圧を制御する制御手段として機能する。ＥＣＵ２００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、エンジン停止時にも記憶内容を保持できるバックアップＲＡＭ等の不揮発性メモリ、入出力インターフェース、各種センサ等から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して取り込むためのＡ／Ｄコンバータ、計時用のタイマ等を備えるものである。
【００３１】
ＥＣＵ２００には、上述の電磁開閉弁２２ＦＲ，２２ＦＬ、シミュレータカット弁２３、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ等の油圧アクチュエータ８１を含む各種アクチュエータ類が電気的に接続されている。
【００３２】
また、ＥＣＵ２００には、制御に用いるための信号を出力する各種センサ・スイッチ類が電気的に接続されている。すなわち、ＥＣＵ２００には、ストロークセンサ４６からブレーキペダル１２のペダルストロークを示す出力電圧が入力され、マスタシリンダ圧センサ４８からマスタシリンダ圧を示す信号が入力され、ストップランプスイッチ４７からブレーキランプのＯＮ／ＯＦＦを示す信号が入力される。
【００３３】
このように構成されるブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれると、ＥＣＵ２００により、ブレーキペダル１２の踏み込み量を表すペダルストロークとマスタシリンダ圧とから車両の目標制動力が算出され、算出された目標制動力に応じて各車輪のホイールシリンダ圧の目標値である目標油圧が求められる。そして、ＥＣＵ２００により増圧弁４０、減圧弁４２が制御され、各車輪のホイールシリンダ圧が目標油圧になるよう制御される。
【００３４】
本実施例においてＥＣＵ２００は、ストロークセンサ４６の異常を判定するセンサ異常判定装置としての機能をもつ。ＥＣＵ２００は、ストロークセンサ４６の異常を判定すると、ストロークセンサ４６の出力電圧を用いたブレーキ制御を停止し、マスタシリンダ圧のみから車両の目標制動力を算出する。以下、ＥＣＵ２００のセンサ異常判定機能について説明する。
【００３５】
図２は、実施形態に係るブレーキペダル１２の踏み込み量とストロークセンサ４６の出力電圧の関係を示す。現実のストロークセンサ４６は、出力特性にばらつきを含んでいるため、本実施例のセンサ異常判定装置は、特性ばらつきを加味した判定処理を行う。
【００３６】
実線６０は、第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧の標準値を示す。以下、第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧を「第１出力電圧」と呼ぶこともある。破線６０ａは、第１出力電圧の下限値を示し、破線６０ｂは、第１出力電圧の上限値を示す。破線６０ａおよび６０ｂは、第１ストロークセンサ４６ａの出力特性ばらつきによる下限値および上限値をそれぞれ表現し、正常な第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧は、破線６０ａおよび６０ｂで表現される範囲内の値をとる。
【００３７】
実線６２は、第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧の標準値を示す。以下、第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧を「第２出力電圧」と呼ぶこともある。破線６２ａは、第２出力電圧の下限値を示し、破線６２ｂは、第２出力電圧の上限値を示す。破線６２ａおよび６２ｂは、第２ストロークセンサ４６ｂの出力特性ばらつきによる下限値および上限値をそれぞれ表現し、正常な第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧は、破線６２ａおよび６２ｂで表現される範囲内の値をとる。
【００３８】
第１ストロークセンサ４６ａは、ブレーキペダル１２の踏み込み量の増加に応じて出力電圧を増加させ、一方、第２ストロークセンサ４６ｂは、ブレーキペダル１２の踏み込み量の増加に応じて出力電圧を減少させる。第１ストロークセンサ４６ａおよび第２ストロークセンサ４６ｂともに、踏み込み量が所定量に達すると、一定の電圧を出力する。第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧と第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧は所定の関係を有しており、ＥＣＵ２００は、一方の電圧から他方の電圧を推定できる。具体的に、第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧Ｖｂは、第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧Ｖａを反転したものであり、理想的には（Ｖａ＋Ｖｂ）＝所定値Ａの関係が成立する。
【００３９】
ブレーキ制御装置１０では、２つの第１ストロークセンサ４６ａおよび第２ストロークセンサ４６ｂを設けることで、供給電源に一時的にノイズが生じて、それぞれのストロークセンサ４６ａ、４６ｂの出力電圧がノイズの影響を受けたとしても、第２ストロークセンサ４６ｂは第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧を反転して出力するため、ＥＣＵ２００は、それぞれの出力電圧を踏み込み量に換算して平均値を用いることで、そのノイズをキャンセルできる。
【００４０】
ここで、実施形態のＥＣＵ２００は、第１出力電圧と第２出力電圧を用いてストロークセンサ４６の出力の異常を判定する。具体的にＥＣＵ２００は、第１出力電圧と第２出力電圧との和が所定の範囲から外れれば、第１ストロークセンサ４６ａおよび／または第２ストロークセンサ４６ｂの出力が異常であると判定し、ストロークセンサ４６の出力電圧を用いたブレーキ制御を中止する。一方、ＥＣＵ２００は、第１出力電圧と第２出力電圧との和が、所定値Ａを含む所定範囲内にあれば、ストロークセンサ４６の出力に異常はないと判定する。
【００４１】
図３は、実施形態に係るストロークセンサ４６とＥＣＵ２００の回路構成の模式図である。電源ライン６８は、第１ストロークセンサ４６ａと第２ストロークセンサ４６ｂとをＥＣＵ２００内の電源に接続する。グランドライン７２は、第１ストロークセンサ４６ａと第２ストロークセンサ４６ｂとをＥＣＵ２００内のグランドに接続する。第１信号ライン７０は、第１ストロークセンサ４６ａからＥＣＵ２００に第１出力電圧を供給するための伝送路であり、第２信号ライン７４は、第２ストロークセンサ４６ｂからＥＣＵ２００に第２出力電圧を供給するための伝送路である。
【００４２】
ＥＣＵ２００には、第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧を監視する第１入力ＩＣ（図示せず）と、第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧を監視する第２入力ＩＣ（図示せず）とが設けられている。ここで、第１入力ＩＣおよび第２入力ＩＣには、入力される電圧が増大したときの対策として、それぞれ監視可能な電圧の上限（以下、上限監視電圧とよぶ）が設定されており、各入力ＩＣは、上限監視電圧までの電圧しか監視できない。そのため、ストロークセンサ４６の出力電圧が上限監視電圧を超えると、入力ＩＣは出力電圧を監視不能となり、監視結果として上限監視電圧を出力する。以下、このような事情のもとで、センサ異常判定装置によるストロークセンサ４６の異常判定処理を説明する。
【００４３】
図４は、ＥＣＵ２００によるセンサ異常判定処理の機能ブロックを示す。ＥＣＵ２００は、監視部１００、判定処理部１２０およびブレーキ制御部１４０を備える。監視部１００は、第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧を監視する第１監視部１０２と、第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧を監視する第２監視部１０４とを有する。
【００４４】
判定処理部１２０は、異常判定部１２２および判定制御部１２４を有する。異常判定部１２２は、第１監視部１０２および第２監視部１０４の監視結果を受け取り、第１ストロークセンサ４６ａまたは第２ストロークセンサ４６ｂに異常が生じたか否かを判定する。具体的に異常判定部１２２は、第１監視部１０２が監視している第１出力電圧と、第２監視部１０４が監視している第２出力電圧との和を算出し、算出値が所定の範囲から外れれば、第１ストロークセンサ４６ａおよび／または第２ストロークセンサ４６ｂの異常を判定する。
【００４５】
また図３を参照して、第１ストロークセンサ４６ａおよび第２ストロークセンサ４６ｂは、電源ライン６８により共通の電源に接続され、またグランドライン７２により共通のグランドに接続されている。仮に、電源ライン６８に断線が生じていると、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧と第２ストロークセンサ４６ｂの第２出力電圧はグランドレベルとなり、一方、グランドライン７２に断線が生じていると、第１出力電圧と第２出力電圧は電源電圧レベルとなる。そこで、この断線を検出するために、異常判定部１２２は、第１出力電圧と第２出力電圧の差の絶対値を算出し、算出値が所定の閾値よりも小さければ、断線異常を判定する。
【００４６】
判定制御部１２４は、異常判定部１２２による判定処理の実行を制御し、具体的には、第１監視部１０２および第２監視部１０４の監視結果を受け取り、異常判定部１２２による判定処理の実行の可否を決定する。判定制御部１２４は、第１電圧判定部１２６および第２電圧判定部１２８を有する。
【００４７】
ＥＣＵ２００において、監視部１００および判定処理部１２０が、ストロークセンサ４６の異常判定を行うセンサ異常判定装置２５０として動作する。ブレーキ制御部１４０は、監視部１００による監視結果と、判定処理部１２０による判定結果を受けて、油圧アクチュエータ８１を制御する。判定処理部１２０により異常のないことが判定されると、ブレーキ制御部１４０は、監視部１００による監視結果に応じて、目標ホイールシリンダ圧を決定して、油圧アクチュエータ８１の制御弁の開閉を制御する。一方、判定処理部１２０により異常のあることが判定されたり、またはセンサ異常判定処理を停止することが決定されると、ブレーキ制御部１４０は、マスタシリンダ圧センサ４８の出力のみからブレーキペダル１２の踏み込み量を導出し、導出した踏み込み量から、目標ホイールシリンダ圧を決定する。
【００４８】
図５は、ストロークセンサ４６の出力特性と、監視部１００に設定されている上限監視電圧Ｖ１との関係を示す。監視部１００において、第１監視部１０２および第２監視部１０４の上限監視電圧は等しく設定されてもよいが、異なるように設定されてもよい。図５において、少なくとも第１監視部１０２に上限監視電圧Ｖ１が設定されていることを前提とするが、第２監視部１０４に上限監視電圧Ｖ１が設定されていてもよい。
【００４９】
本実施例のセンサ異常判定装置２５０において、第１監視部１０２は、上限監視電圧Ｖ１以上となる電圧を監視することができない。したがって判定制御部１２４は、第１ストロークセンサ４６ａの出力特性のばらつきを加味して、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性がある場合に、異常判定部１２２による異常判定処理を停止させる。図５を参照して、第１出力電圧は、破線６０ａと６０ｂとで挟まれた範囲の値をとりうるが、第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１に到達する最小の踏み込み量は、破線６０ｂで示される第１出力電圧の上限値と上限監視電圧Ｖ１との交点Ｐにおける踏み込み量αである。つまり、踏み込み量がα以上となると、第１出力電圧は、上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があり、第１監視部１０２が、第１出力電圧を正確に監視できない状況が発生しうる。そのため判定制御部１２４は、異常判定部１２２による異常判定処理を停止させる。
【００５０】
本実施例のブレーキ制御装置１０において、ストロークセンサ４６の異常判定処理を停止すると、ストロークセンサ４６に異常が生じているか否かを判断できなくなる。ストロークセンサ４６の出力電圧が正常であることを確認できない以上、ブレーキ制御部１４０は、ストロークセンサ４６の出力電圧を利用したブレーキ制御を中止して、マスタシリンダ圧のみを利用したブレーキ制御を行うことになる。
【００５１】
判定制御部１２４において、第１電圧判定部１２６が、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があるか否かを判定する。このとき第１電圧判定部１２６は、第１出力電圧と第２出力電圧が所定の関係にあることを利用して、第２監視部１０４により監視される第２出力電圧から、第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があるか否かを判定する。図５を参照して、第２出力電圧は、破線６２ａと６２ｂとで挟まれた範囲の値をとりうるが、踏み込み量αを示す第２出力電圧の最大値は、破線６２ｂ上の上限値（Ｖ２）である。つまり、第２出力電圧が閾値電圧Ｖ２以下となると、第１出力電圧は、上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性が生じる関係にある。そこで第１電圧判定部１２６は、第２出力電圧が所定の閾値電圧Ｖ２以下になると、第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があることを判定する。
【００５２】
第２ストロークセンサ４６ｂは、閾値電圧Ｖ２近傍では電圧を安定して出力できる。第１電圧判定部１２６は、第２出力電圧を用いることで、第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があるか否かの判定を確実して実行できるようになる。特に、第１ストロークセンサ４６ａの上限電圧が上限監視電圧Ｖ１よりも低い場合には、第２出力電圧を用いた判定処理が有効である。なお状況によっては第１電圧判定部１２６が、第１監視部１０２による監視結果を用いて、第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上であるか否かの判定を実行してもよい。
【００５３】
第１電圧判定部１２６により第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性がないことが判定されると、判定制御部１２４は、異常判定部１２２によるセンサ異常判定処理を実行させる。この状態は、図５において、踏み込み量がαよりも小さい場合であり、第１監視部１０２は、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧を正確に監視できるため、異常判定部１２２は、センサ異常判定処理を実行できる。
【００５４】
一方、第１電圧判定部１２６により第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があることが判定されると、判定制御部１２４は、異常判定部１２２によるセンサ異常判定処理を停止させる。この状態は、図５において、踏み込み量がα以上となる場合であり、第１監視部１０２が、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧を正確に監視できない可能性がある。そこで判定制御部１２４は、第１出力電圧に実際に異常が生じているか否かにかかわらず、異常判定部１２２によるセンサ異常判定処理を停止させて、ブレーキ制御の安全性を保つようにしている。
【００５５】
以上は、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧を正確に監視できない可能性がある場合に、センサ異常判定処理を停止させる技術を説明した。しかしながら一方で、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧を正確に監視できるのであれば、センサ異常判定処理を実行しつつ、ブレーキ制御部１４０が、ストロークセンサ４６の出力電圧を用いたブレーキ制御を実行できるようにしたい。
【００５６】
そこで、判定制御部１２４における第２電圧判定部１２８が、第１監視部１０２により監視される第１出力電圧が所定の上限センサ電圧Ｖ３以上であるか否かを判定する。図２に関して説明したように、第１ストロークセンサ４６ａは、ブレーキペダル１２の踏み込み量の増加とともに、出力電圧を増加させ、踏み込み量が所定量に到達すると、そこからは出力電圧を一定とする。このときの出力電圧を「上限センサ電圧」と呼ぶと、図５に示すように、上限センサ電圧の最小値は、第１出力電圧の下限値を示す破線６０ａにより特定されるＶ３である。したがって、第１ストロークセンサ４６ａは、出力特性のばらつきを考慮しても、その出力電圧が上限センサ電圧Ｖ３となるまでは、ブレーキペダル１２の踏み込み量を正確に検出できる。なお図５の例では、Ｖ３＜Ｖ１の関係が成立している。
【００５７】
そこで第２電圧判定部１２８は、第１監視部１０２により監視される第１出力電圧が上限センサ電圧Ｖ３以上であるか否かを判定し、上限センサ電圧Ｖ３よりも小さければ、監視される第１出力電圧が正確にブレーキペダル１２の踏み込み量を表現していることを認識する。したがって判定制御部１２４は、第１出力電圧が上限センサ電圧Ｖ３よりも小さいことが判定されると、第１電圧判定部１２６により第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があることが判定された場合であっても、異常判定部１２２による判定処理を実行させる。このように、実際に監視されている第１出力電圧が正確にブレーキペダル１２の踏み込み量を検出しているか否かに基づいて、異常判定部１２２による判定処理の可否を決定することで、適切なセンサ異常判定処理を実行することが可能となる。
【００５８】
以上のように、センサ異常判定装置２５０によると、第２出力電圧と閾値電圧Ｖ２の比較により、センサ異常判定処理の実行可否を決定することで、監視部１００の入力特性を加味してセンサ異常判定処理を制御することができる。また、センサ異常判定処理の実行可否を決定に際して、第１出力電圧と上限センサ電圧Ｖ３の比較結果も加味することで、無用にセンサ異常判定処理を停止することなく、センサ異常判定処理を適切に実行することができる。
【００５９】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００６０】
１０・・・ブレーキ制御装置、４６・・・ストロークセンサ、４６ａ・・・第１ストロークセンサ、４６ｂ・・・第２ストロークセンサ、８１・・・油圧アクチュエータ、１００・・・監視部、１０２・・・第１監視部、１０４・・・第２監視部、１２０・・・判定処理部、１２２・・・異常判定部、１２４・・・判定制御部、１２６・・・第１電圧判定部、１２８・・・第２電圧判定部、１４０・・・ブレーキ制御部、２００・・・ＥＣＵ、２５０・・・センサ異常判定装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ異常判定技術に関し、特に、ブレーキペダルの操作量に応じた電圧を出力する非接触式ストロークセンサの異常を判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子制御によって最適な制動力を発生させる電子制御ブレーキシステムの開発が盛んに進められている。また従来は、ブレーキペダルの踏み込み量を摺動式のストロークセンサで検出することが一般的であったが、最近では、導電部材同士の接触を要しない非接触式のストロークセンサの開発も進められている。
【０００３】
電子制御ブレーキシステムは、ブレーキペダルの踏み込み量およびマスタシリンダ圧に基づいて目標制動力を導出し、各車輪に与える目標ホイールシリンダ圧を算出する。しかしながら、ストロークセンサに異常が生じると、ブレーキ制御は、ストロークセンサの検出値を用いず、マスタシリンダ圧のみを用いて行われるようになる。特許文献１は、操作されていないときのブレーキペダルの位置に対してゼロ点補正を実行し、ゼロ点補正の実行直後に検出された検出値を利用して、異常判定を行うセンサ異常判定装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３６６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
センサ異常判定装置は、ブレーキペダルに設けられた２つのストロークセンサの出力電圧がともに同じ踏み込み量を示していない場合に、ストロークセンサの異常を判定する。センサ異常判定装置は、ストロークセンサの出力電圧を監視する入力ＩＣ（Inetgrated Cicuit）を有しているが、センサの出力特性と入力ＩＣの入力特性が互いに独立している場合には、電圧の使用範囲が異なるために、適切な異常判定を行うことが容易でないという問題がある。また、センサ異常判定装置がストロークセンサの異常を判定すると、ブレーキ制御にストロークセンサの検出値を用いることができなくなるため、異常が発生していないにも関わらず異常であると判定することは、適切なブレーキ制御を行うためにも極力避けることが好ましい。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、２つのストロークセンサの出力電圧を利用するブレーキ制御装置において、ストロークセンサの異常を適切に判定できるセンサ異常判定技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のセンサ異常判定装置は、非接触式の第１ストロークセンサの第１出力電圧を監視する第１監視手段と、非接触式の第２ストロークセンサの第２出力電圧を監視する第２監視手段と、第１監視手段および第２監視手段の監視結果を受け取り、第１ストロークセンサまたは第２ストロークセンサに異常が生じたか否かを判定する異常判定手段と、異常判定手段による判定処理の実行を制御する判定制御手段とを備える。第１監視手段には、監視可能な上限監視電圧が設定されている。判定制御手段は、第１ストロークセンサの第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があるか否かを判定する第１電圧判定手段を有する。判定制御手段は、第１電圧判定手段により第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性がないことが判定されると、異常判定手段による判定処理を実行させ、第１電圧判定手段により第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があることが判定されると、異常判定手段による判定処理を停止させる。
【０００８】
この態様によると、第１ストロークセンサの第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性がある場合に、異常判定手段による判定処理を停止させることで、第１監視手段の入力特性を加味したセンサ異常判定処理を実現できる。
【０００９】
第１出力電圧と第２出力電圧は所定の関係にあり、第１電圧判定手段は、第２監視手段により監視される第２出力電圧から、第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があるか否かを判定してもよい。ここで所定の関係とは、センサ正常時に、一方の電圧から他方の電圧が導出できる関係をいう。第２出力電圧を用いることで、第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があるか否かの判定を、安定して実行することが可能となる。
【００１０】
第１ストロークセンサは、ブレーキペダルの踏み込み量の増加に応じて第１出力電圧を増加し、第２ストロークセンサは、ブレーキペダルの踏み込み量の増加に応じて第２出力電圧を減少するものであって、第１電圧判定手段は、第２出力電圧が所定の閾値電圧以下になると、第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があることを判定してもよい。
【００１１】
判定制御手段は、第１監視手段により監視される第１出力電圧が所定の上限センサ電圧以上であるか否かを判定する第２電圧判定手段を有してもよい。判定制御手段は、第２電圧判定手段により第１出力電圧が上限センサ電圧よりも小さいことが判定されると、第１電圧判定手段により第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があることが判定された場合であっても、異常判定手段による判定処理を実行させてもよい。これによると、実際に監視された第１出力電圧が上限センサ電圧よりも小さければ、異常判定処理による判定処理を停止させることなく、実行させることで、センサ異常の有無を適切に判定することができる。なお判定制御手段は、第２電圧判定手段により第１出力電圧が上限センサ電圧以上であることが判定されると、異常判定手段による判定処理を停止させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、２つのストロークセンサの出力電圧を利用するブレーキ制御装置において、ストロークセンサの異常を適切に判定できるセンサ異常判定技術を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るブレーキ制御装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るブレーキペダルの踏み込み量とストロークセンサの出力電圧の関係を示す図である。
【図３】実施形態に係るストロークセンサとＥＣＵの回路構成の模式図である。
【図４】ＥＣＵによるセンサ異常判定処理の機能ブロックを示す図である。
【図５】ストロークセンサの出力特性と、監視部に設定されている上限監視電圧Ｖとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、実施形態に係るブレーキ制御装置の構成を示す図である。図１に示すブレーキ制御装置１０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、運転者によるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１２の操作量にもとづいて車両の４輪のブレーキを最適に制御するものである。
【００１５】
ブレーキペダル１２は、運転者による踏み込み量に応じて作動液を送り出すマスタシリンダ１４に接続されている。ブレーキペダル１２には、その踏み込み量を検出するための第１ストロークセンサ４６ａと第２ストロークセンサ４６ｂ（以下、総称する場合は「ストロークセンサ４６」という）が設けられている。
【００１６】
実施形態に係るストロークセンサ４６は、非接触式のホールＩＣ型の磁気センサである。第１ストロークセンサ４６ａおよび第２ストロークセンサ４６ｂは、ともにブレーキペダル１２の回転軸に設けられる。第１ストロークセンサ４６ａおよび第２ストロークセンサ４６ｂは、図示しない共通の電源から電力を供給される。ストロークセンサ４６は、ホールＩＣの回路において検出した値に温度補正等を施してＥＣＵ２００に出力する。
【００１７】
ストップランプスイッチ４７は、ブレーキペダル１２の踏み込みの有無を検出する。ストップランプスイッチ４７は、車両の後方に設けられるブレーキランプの点灯制御に用いられる。たとえば、運転者によりブレーキペダル１２が踏み込まれると、ストップランプスイッチ４７がＯＮされて、ブレーキランプが点灯し、ブレーキペダル１２の踏み込みが解除されると、ストップランプスイッチ４７がＯＦＦされて、ブレーキランプが消灯する。
【００１８】
マスタシリンダ１４の第１出力ポート１４ａには、運転者によるブレーキペダル１２の踏力に応じたペダルストロークを創出するストロークシミュレータ２４が接続されている。
【００１９】
マスタシリンダ１４とストロークシミュレータ２４とを接続する流路の中途には、シミュレータカット弁２３が設けられている。シミュレータカット弁２３は、通電することにより開弁し、非通電時に閉弁する常閉型の電磁開閉弁である。また、マスタシリンダ１４には、作動液を貯留するためのリザーバタンク２６が接続されている。
【００２０】
マスタシリンダ１４の第１出力ポート１４ａには、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されており、ブレーキ油圧制御管１８は、右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ１４の第２出力ポート１４ｂには、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されており、ブレーキ油圧制御管１６は、左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬに接続されている。
【００２１】
右前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、右電磁開閉弁２２ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、左電磁開閉弁２２ＦＬが設けられている。これらの右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬは、何れも、非通電時に開状態にあり、通電時に閉状態に切り換えられる常開型電磁弁である。
【００２２】
また、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタシリンダ圧センサ４８ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタシリンダ圧センサ４８ＦＬが設けられている。なお、以下では適宜、右マスタシリンダ圧センサ４８ＦＲおよび左マスタシリンダ圧センサ４８ＦＬを総称して、「マスタシリンダ圧センサ４８」という。
【００２３】
ブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み量が検出されるが、これらの右マスタシリンダ圧センサ４８ＦＲおよび左マスタシリンダ圧センサ４８ＦＬによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。
【００２４】
一方、リザーバタンク２６には、油圧給排管２８の一端が接続されており、この油圧給排管２８の中途には、モータ３２により駆動されるオイルポンプ３４の吸込口が接続されている。オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されており、この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。本実施形態では、オイルポンプ３４として、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ５０としては、作動液の圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるものが採用される。
【００２５】
アキュムレータ５０は、オイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａ程度にまで昇圧された作動液を蓄える。リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、アキュムレータ５０における作動液の圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ５３が開弁し、高圧の作動液は油圧給排管２８へと戻される。さらに、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０における作動液の圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。
【００２６】
そして、高圧管３０は、増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬを介して右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲおよび左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬに接続されている。以下、適宜、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２０」といい、適宜、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬを総称して「増圧弁４０」という。増圧弁４０は、何れも、非通電時は閉じた状態にあり、必要に応じてホイールシリンダ２０の増圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。なお、図示されない車両の各車輪に対しては、ディスクブレーキユニットが設けられており、各ディスクブレーキユニットは、ホイールシリンダ２０の作用によってブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発生する。
【００２７】
また、右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲと左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬとは、それぞれ減圧弁４２ＦＲまたは４２ＦＬを介して油圧給排管２８に接続されている。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、必要に応じてホイールシリンダ２０ＦＲ，２０ＦＬの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。一方、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲと左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬとは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを介して油圧給排管２８に接続されている。以下、適宜、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬを総称して「減圧弁４２」という。
【００２８】
右前輪用、左前輪用、右後輪用および左後輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬ付近には、それぞれ対応するホイールシリンダ２０に作用する作動液の圧力であるホイールシリンダ圧を検出するホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ，４４ＦＬ，４４ＲＲおよび４４ＲＬが設けられている。以下、適宜、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬを総称して「ホイールシリンダ圧センサ４４」という。
【００２９】
上述の右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬ、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ、オイルポンプ３４、アキュムレータ５０等は、ブレーキ制御装置１０の油圧アクチュエータ８１を構成する。そして、かかる油圧アクチュエータ８１は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２００によって制御される。
【００３０】
ＥＣＵ２００は、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬにおけるホイールシリンダ圧を制御する制御手段として機能する。ＥＣＵ２００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、エンジン停止時にも記憶内容を保持できるバックアップＲＡＭ等の不揮発性メモリ、入出力インターフェース、各種センサ等から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して取り込むためのＡ／Ｄコンバータ、計時用のタイマ等を備えるものである。
【００３１】
ＥＣＵ２００には、上述の電磁開閉弁２２ＦＲ，２２ＦＬ、シミュレータカット弁２３、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ等の油圧アクチュエータ８１を含む各種アクチュエータ類が電気的に接続されている。
【００３２】
また、ＥＣＵ２００には、制御に用いるための信号を出力する各種センサ・スイッチ類が電気的に接続されている。すなわち、ＥＣＵ２００には、ストロークセンサ４６からブレーキペダル１２のペダルストロークを示す出力電圧が入力され、マスタシリンダ圧センサ４８からマスタシリンダ圧を示す信号が入力され、ストップランプスイッチ４７からブレーキランプのＯＮ／ＯＦＦを示す信号が入力される。
【００３３】
このように構成されるブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれると、ＥＣＵ２００により、ブレーキペダル１２の踏み込み量を表すペダルストロークとマスタシリンダ圧とから車両の目標制動力が算出され、算出された目標制動力に応じて各車輪のホイールシリンダ圧の目標値である目標油圧が求められる。そして、ＥＣＵ２００により増圧弁４０、減圧弁４２が制御され、各車輪のホイールシリンダ圧が目標油圧になるよう制御される。
【００３４】
本実施例においてＥＣＵ２００は、ストロークセンサ４６の異常を判定するセンサ異常判定装置としての機能をもつ。ＥＣＵ２００は、ストロークセンサ４６の異常を判定すると、ストロークセンサ４６の出力電圧を用いたブレーキ制御を停止し、マスタシリンダ圧のみから車両の目標制動力を算出する。以下、ＥＣＵ２００のセンサ異常判定機能について説明する。
【００３５】
図２は、実施形態に係るブレーキペダル１２の踏み込み量とストロークセンサ４６の出力電圧の関係を示す。現実のストロークセンサ４６は、出力特性にばらつきを含んでいるため、本実施例のセンサ異常判定装置は、特性ばらつきを加味した判定処理を行う。
【００３６】
実線６０は、第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧の標準値を示す。以下、第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧を「第１出力電圧」と呼ぶこともある。破線６０ａは、第１出力電圧の下限値を示し、破線６０ｂは、第１出力電圧の上限値を示す。破線６０ａおよび６０ｂは、第１ストロークセンサ４６ａの出力特性ばらつきによる下限値および上限値をそれぞれ表現し、正常な第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧は、破線６０ａおよび６０ｂで表現される範囲内の値をとる。
【００３７】
実線６２は、第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧の標準値を示す。以下、第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧を「第２出力電圧」と呼ぶこともある。破線６２ａは、第２出力電圧の下限値を示し、破線６２ｂは、第２出力電圧の上限値を示す。破線６２ａおよび６２ｂは、第２ストロークセンサ４６ｂの出力特性ばらつきによる下限値および上限値をそれぞれ表現し、正常な第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧は、破線６２ａおよび６２ｂで表現される範囲内の値をとる。
【００３８】
第１ストロークセンサ４６ａは、ブレーキペダル１２の踏み込み量の増加に応じて出力電圧を増加させ、一方、第２ストロークセンサ４６ｂは、ブレーキペダル１２の踏み込み量の増加に応じて出力電圧を減少させる。第１ストロークセンサ４６ａおよび第２ストロークセンサ４６ｂともに、踏み込み量が所定量に達すると、一定の電圧を出力する。第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧と第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧は所定の関係を有しており、ＥＣＵ２００は、一方の電圧から他方の電圧を推定できる。具体的に、第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧Ｖｂは、第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧Ｖａを反転したものであり、理想的には（Ｖａ＋Ｖｂ）＝所定値Ａの関係が成立する。
【００３９】
ブレーキ制御装置１０では、２つの第１ストロークセンサ４６ａおよび第２ストロークセンサ４６ｂを設けることで、供給電源に一時的にノイズが生じて、それぞれのストロークセンサ４６ａ、４６ｂの出力電圧がノイズの影響を受けたとしても、第２ストロークセンサ４６ｂは第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧を反転して出力するため、ＥＣＵ２００は、それぞれの出力電圧を踏み込み量に換算して平均値を用いることで、そのノイズをキャンセルできる。
【００４０】
ここで、実施形態のＥＣＵ２００は、第１出力電圧と第２出力電圧を用いてストロークセンサ４６の出力の異常を判定する。具体的にＥＣＵ２００は、第１出力電圧と第２出力電圧との和が所定の範囲から外れれば、第１ストロークセンサ４６ａおよび／または第２ストロークセンサ４６ｂの出力が異常であると判定し、ストロークセンサ４６の出力電圧を用いたブレーキ制御を中止する。一方、ＥＣＵ２００は、第１出力電圧と第２出力電圧との和が、所定値Ａを含む所定範囲内にあれば、ストロークセンサ４６の出力に異常はないと判定する。
【００４１】
図３は、実施形態に係るストロークセンサ４６とＥＣＵ２００の回路構成の模式図である。電源ライン６８は、第１ストロークセンサ４６ａと第２ストロークセンサ４６ｂとをＥＣＵ２００内の電源に接続する。グランドライン７２は、第１ストロークセンサ４６ａと第２ストロークセンサ４６ｂとをＥＣＵ２００内のグランドに接続する。第１信号ライン７０は、第１ストロークセンサ４６ａからＥＣＵ２００に第１出力電圧を供給するための伝送路であり、第２信号ライン７４は、第２ストロークセンサ４６ｂからＥＣＵ２００に第２出力電圧を供給するための伝送路である。
【００４２】
ＥＣＵ２００には、第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧を監視する第１入力ＩＣ（図示せず）と、第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧を監視する第２入力ＩＣ（図示せず）とが設けられている。ここで、第１入力ＩＣおよび第２入力ＩＣには、入力される電圧が増大したときの対策として、それぞれ監視可能な電圧の上限（以下、上限監視電圧とよぶ）が設定されており、各入力ＩＣは、上限監視電圧までの電圧しか監視できない。そのため、ストロークセンサ４６の出力電圧が上限監視電圧を超えると、入力ＩＣは出力電圧を監視不能となり、監視結果として上限監視電圧を出力する。以下、このような事情のもとで、センサ異常判定装置によるストロークセンサ４６の異常判定処理を説明する。
【００４３】
図４は、ＥＣＵ２００によるセンサ異常判定処理の機能ブロックを示す。ＥＣＵ２００は、監視部１００、判定処理部１２０およびブレーキ制御部１４０を備える。監視部１００は、第１ストロークセンサ４６ａの出力電圧を監視する第１監視部１０２と、第２ストロークセンサ４６ｂの出力電圧を監視する第２監視部１０４とを有する。
【００４４】
判定処理部１２０は、異常判定部１２２および判定制御部１２４を有する。異常判定部１２２は、第１監視部１０２および第２監視部１０４の監視結果を受け取り、第１ストロークセンサ４６ａまたは第２ストロークセンサ４６ｂに異常が生じたか否かを判定する。具体的に異常判定部１２２は、第１監視部１０２が監視している第１出力電圧と、第２監視部１０４が監視している第２出力電圧との和を算出し、算出値が所定の範囲から外れれば、第１ストロークセンサ４６ａおよび／または第２ストロークセンサ４６ｂの異常を判定する。
【００４５】
また図３を参照して、第１ストロークセンサ４６ａおよび第２ストロークセンサ４６ｂは、電源ライン６８により共通の電源に接続され、またグランドライン７２により共通のグランドに接続されている。仮に、電源ライン６８に断線が生じていると、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧と第２ストロークセンサ４６ｂの第２出力電圧はグランドレベルとなり、一方、グランドライン７２に断線が生じていると、第１出力電圧と第２出力電圧は電源電圧レベルとなる。そこで、この断線を検出するために、異常判定部１２２は、第１出力電圧と第２出力電圧の差の絶対値を算出し、算出値が所定の閾値よりも小さければ、断線異常を判定する。
【００４６】
判定制御部１２４は、異常判定部１２２による判定処理の実行を制御し、具体的には、第１監視部１０２および第２監視部１０４の監視結果を受け取り、異常判定部１２２による判定処理の実行の可否を決定する。判定制御部１２４は、第１電圧判定部１２６および第２電圧判定部１２８を有する。
【００４７】
ＥＣＵ２００において、監視部１００および判定処理部１２０が、ストロークセンサ４６の異常判定を行うセンサ異常判定装置２５０として動作する。ブレーキ制御部１４０は、監視部１００による監視結果と、判定処理部１２０による判定結果を受けて、油圧アクチュエータ８１を制御する。判定処理部１２０により異常のないことが判定されると、ブレーキ制御部１４０は、監視部１００による監視結果に応じて、目標ホイールシリンダ圧を決定して、油圧アクチュエータ８１の制御弁の開閉を制御する。一方、判定処理部１２０により異常のあることが判定されたり、またはセンサ異常判定処理を停止することが決定されると、ブレーキ制御部１４０は、マスタシリンダ圧センサ４８の出力のみからブレーキペダル１２の踏み込み量を導出し、導出した踏み込み量から、目標ホイールシリンダ圧を決定する。
【００４８】
図５は、ストロークセンサ４６の出力特性と、監視部１００に設定されている上限監視電圧Ｖ１との関係を示す。監視部１００において、第１監視部１０２および第２監視部１０４の上限監視電圧は等しく設定されてもよいが、異なるように設定されてもよい。図５において、少なくとも第１監視部１０２に上限監視電圧Ｖ１が設定されていることを前提とするが、第２監視部１０４に上限監視電圧Ｖ１が設定されていてもよい。
【００４９】
本実施例のセンサ異常判定装置２５０において、第１監視部１０２は、上限監視電圧Ｖ１以上となる電圧を監視することができない。したがって判定制御部１２４は、第１ストロークセンサ４６ａの出力特性のばらつきを加味して、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性がある場合に、異常判定部１２２による異常判定処理を停止させる。図５を参照して、第１出力電圧は、破線６０ａと６０ｂとで挟まれた範囲の値をとりうるが、第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１に到達する最小の踏み込み量は、破線６０ｂで示される第１出力電圧の上限値と上限監視電圧Ｖ１との交点Ｐにおける踏み込み量αである。つまり、踏み込み量がα以上となると、第１出力電圧は、上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があり、第１監視部１０２が、第１出力電圧を正確に監視できない状況が発生しうる。そのため判定制御部１２４は、異常判定部１２２による異常判定処理を停止させる。
【００５０】
本実施例のブレーキ制御装置１０において、ストロークセンサ４６の異常判定処理を停止すると、ストロークセンサ４６に異常が生じているか否かを判断できなくなる。ストロークセンサ４６の出力電圧が正常であることを確認できない以上、ブレーキ制御部１４０は、ストロークセンサ４６の出力電圧を利用したブレーキ制御を中止して、マスタシリンダ圧のみを利用したブレーキ制御を行うことになる。
【００５１】
判定制御部１２４において、第１電圧判定部１２６が、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があるか否かを判定する。このとき第１電圧判定部１２６は、第１出力電圧と第２出力電圧が所定の関係にあることを利用して、第２監視部１０４により監視される第２出力電圧から、第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があるか否かを判定する。図５を参照して、第２出力電圧は、破線６２ａと６２ｂとで挟まれた範囲の値をとりうるが、踏み込み量αを示す第２出力電圧の最大値は、破線６２ｂ上の上限値（Ｖ２）である。つまり、第２出力電圧が閾値電圧Ｖ２以下となると、第１出力電圧は、上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性が生じる関係にある。そこで第１電圧判定部１２６は、第２出力電圧が所定の閾値電圧Ｖ２以下になると、第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があることを判定する。
【００５２】
第２ストロークセンサ４６ｂは、閾値電圧Ｖ２近傍では電圧を安定して出力できる。第１電圧判定部１２６は、第２出力電圧を用いることで、第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があるか否かの判定を確実して実行できるようになる。特に、第１ストロークセンサ４６ａの上限電圧が上限監視電圧Ｖ１よりも低い場合には、第２出力電圧を用いた判定処理が有効である。なお状況によっては第１電圧判定部１２６が、第１監視部１０２による監視結果を用いて、第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上であるか否かの判定を実行してもよい。
【００５３】
第１電圧判定部１２６により第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性がないことが判定されると、判定制御部１２４は、異常判定部１２２によるセンサ異常判定処理を実行させる。この状態は、図５において、踏み込み量がαよりも小さい場合であり、第１監視部１０２は、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧を正確に監視できるため、異常判定部１２２は、センサ異常判定処理を実行できる。
【００５４】
一方、第１電圧判定部１２６により第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があることが判定されると、判定制御部１２４は、異常判定部１２２によるセンサ異常判定処理を停止させる。この状態は、図５において、踏み込み量がα以上となる場合であり、第１監視部１０２が、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧を正確に監視できない可能性がある。そこで判定制御部１２４は、第１出力電圧に実際に異常が生じているか否かにかかわらず、異常判定部１２２によるセンサ異常判定処理を停止させて、ブレーキ制御の安全性を保つようにしている。
【００５５】
以上は、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧を正確に監視できない可能性がある場合に、センサ異常判定処理を停止させる技術を説明した。しかしながら一方で、第１ストロークセンサ４６ａの第１出力電圧を正確に監視できるのであれば、センサ異常判定処理を実行しつつ、ブレーキ制御部１４０が、ストロークセンサ４６の出力電圧を用いたブレーキ制御を実行できるようにしたい。
【００５６】
そこで、判定制御部１２４における第２電圧判定部１２８が、第１監視部１０２により監視される第１出力電圧が所定の上限センサ電圧Ｖ３以上であるか否かを判定する。図２に関して説明したように、第１ストロークセンサ４６ａは、ブレーキペダル１２の踏み込み量の増加とともに、出力電圧を増加させ、踏み込み量が所定量に到達すると、そこからは出力電圧を一定とする。このときの出力電圧を「上限センサ電圧」と呼ぶと、図５に示すように、上限センサ電圧の最小値は、第１出力電圧の下限値を示す破線６０ａにより特定されるＶ３である。したがって、第１ストロークセンサ４６ａは、出力特性のばらつきを考慮しても、その出力電圧が上限センサ電圧Ｖ３となるまでは、ブレーキペダル１２の踏み込み量を正確に検出できる。なお図５の例では、Ｖ３＜Ｖ１の関係が成立している。
【００５７】
そこで第２電圧判定部１２８は、第１監視部１０２により監視される第１出力電圧が上限センサ電圧Ｖ３以上であるか否かを判定し、上限センサ電圧Ｖ３よりも小さければ、監視される第１出力電圧が正確にブレーキペダル１２の踏み込み量を表現していることを認識する。したがって判定制御部１２４は、第１出力電圧が上限センサ電圧Ｖ３よりも小さいことが判定されると、第１電圧判定部１２６により第１出力電圧が上限監視電圧Ｖ１以上となる可能性があることが判定された場合であっても、異常判定部１２２による判定処理を実行させる。このように、実際に監視されている第１出力電圧が正確にブレーキペダル１２の踏み込み量を検出しているか否かに基づいて、異常判定部１２２による判定処理の可否を決定することで、適切なセンサ異常判定処理を実行することが可能となる。
【００５８】
以上のように、センサ異常判定装置２５０によると、第２出力電圧と閾値電圧Ｖ２の比較により、センサ異常判定処理の実行可否を決定することで、監視部１００の入力特性を加味してセンサ異常判定処理を制御することができる。また、センサ異常判定処理の実行可否を決定に際して、第１出力電圧と上限センサ電圧Ｖ３の比較結果も加味することで、無用にセンサ異常判定処理を停止することなく、センサ異常判定処理を適切に実行することができる。
【００５９】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００６０】
１０・・・ブレーキ制御装置、４６・・・ストロークセンサ、４６ａ・・・第１ストロークセンサ、４６ｂ・・・第２ストロークセンサ、８１・・・油圧アクチュエータ、１００・・・監視部、１０２・・・第１監視部、１０４・・・第２監視部、１２０・・・判定処理部、１２２・・・異常判定部、１２４・・・判定制御部、１２６・・・第１電圧判定部、１２８・・・第２電圧判定部、１４０・・・ブレーキ制御部、２００・・・ＥＣＵ、２５０・・・センサ異常判定装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触式の第１ストロークセンサの第１出力電圧を監視する第１監視手段と、
非接触式の第２ストロークセンサの第２出力電圧を監視する第２監視手段と、
前記第１監視手段および前記第２監視手段の監視結果を受け取り、前記第１ストロークセンサまたは前記第２ストロークセンサに異常が生じたか否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段による判定処理の実行を制御する判定制御手段と、
を備えたセンサ異常判定装置であって、前記第１監視手段には、監視可能な上限監視電圧が設定されており、
前記判定制御手段は、前記第１ストロークセンサの第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があるか否かを判定する第１電圧判定手段を有し、
前記判定制御手段は、前記第１電圧判定手段により第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性がないことが判定されると、前記異常判定手段による判定処理を実行させ、前記第１電圧判定手段により第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があることが判定されると、前記異常判定手段による判定処理を停止させることを特徴とするセンサ異常判定装置。
【請求項２】
第１出力電圧と第２出力電圧は所定の関係にあり、
前記第１電圧判定手段は、前記第２監視手段により監視される第２出力電圧から、第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のセンサ異常判定装置。
【請求項３】
前記第１ストロークセンサは、ブレーキペダルの踏み込み量の増加に応じて第１出力電圧を増加し、前記第２ストロークセンサは、ブレーキペダルの踏み込み量の増加に応じて第２出力電圧を減少するものであって、
前記第１電圧判定手段は、第２出力電圧が所定の閾値電圧以下になると、第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があることを判定することを特徴とする請求項２に記載のセンサ異常判定装置。
【請求項４】
前記判定制御手段は、前記第１監視手段により監視される第１出力電圧が所定の上限センサ電圧以上であるか否かを判定する第２電圧判定手段を有し、
前記判定制御手段は、前記第２電圧判定手段により第１出力電圧が上限センサ電圧よりも小さいことが判定されると、前記第１電圧判定手段により第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があることが判定された場合であっても、前記異常判定手段による判定処理を実行させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のセンサ異常判定装置。
【請求項１】
非接触式の第１ストロークセンサの第１出力電圧を監視する第１監視手段と、
非接触式の第２ストロークセンサの第２出力電圧を監視する第２監視手段と、
前記第１監視手段および前記第２監視手段の監視結果を受け取り、前記第１ストロークセンサまたは前記第２ストロークセンサに異常が生じたか否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段による判定処理の実行を制御する判定制御手段と、
を備えたセンサ異常判定装置であって、前記第１監視手段には、監視可能な上限監視電圧が設定されており、
前記判定制御手段は、前記第１ストロークセンサの第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があるか否かを判定する第１電圧判定手段を有し、
前記判定制御手段は、前記第１電圧判定手段により第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性がないことが判定されると、前記異常判定手段による判定処理を実行させ、前記第１電圧判定手段により第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があることが判定されると、前記異常判定手段による判定処理を停止させることを特徴とするセンサ異常判定装置。
【請求項２】
第１出力電圧と第２出力電圧は所定の関係にあり、
前記第１電圧判定手段は、前記第２監視手段により監視される第２出力電圧から、第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のセンサ異常判定装置。
【請求項３】
前記第１ストロークセンサは、ブレーキペダルの踏み込み量の増加に応じて第１出力電圧を増加し、前記第２ストロークセンサは、ブレーキペダルの踏み込み量の増加に応じて第２出力電圧を減少するものであって、
前記第１電圧判定手段は、第２出力電圧が所定の閾値電圧以下になると、第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があることを判定することを特徴とする請求項２に記載のセンサ異常判定装置。
【請求項４】
前記判定制御手段は、前記第１監視手段により監視される第１出力電圧が所定の上限センサ電圧以上であるか否かを判定する第２電圧判定手段を有し、
前記判定制御手段は、前記第２電圧判定手段により第１出力電圧が上限センサ電圧よりも小さいことが判定されると、前記第１電圧判定手段により第１出力電圧が上限監視電圧以上となる可能性があることが判定された場合であっても、前記異常判定手段による判定処理を実行させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のセンサ異常判定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１０８０２９（Ｐ２０１２−１０８０２９Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７７５５（Ｐ２０１０−２５７７５５）
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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