JPH08133066A - 自動車用プログラム制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブレーキ・スイッチに短絡または断線などの
異常が発生したときに、その異常を正しく検知し、それ
により生じる制御の混乱を防止するとともに制御を安全
側に収束させる。 【構成】 車速情報を取込み、ブレーキ・スイッチのオ
ンが継続する状態でその車速情報が零から設定値まで加
速するなど、設定速度を越える加速を表示したとき、お
よびブレーキ・スイッチのオフが継続する状態でその車
速情報が設定速度から零まで減速したときには、ブレー
キ・スイッチに異常ありとして警報フラグを設定し、ブ
レーキ・スイッチの情報によって行われる特定の制御を
安全側に収束させるとともに、警報出力を送出して異常
発生を通報する。 【効果】 ブレーキスイッチの故障に起因する誤った入
力情報に基づき制御が実行されることをなくし、信頼性
を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車に搭載され自動
車の走行に伴う各種制御を実行するコンピュータ装置に
利用する。本発明は、ブレーキ操作の情報を入力情報の
一つとして制御を実行するコンピュータ装置に利用す
る。

【０００２】本発明が利用される制御回路を例示する
と、坂道発進補助装置、アンチスキッド・ブレーキ装
置、自動速度制御装置（オートクルージング）、駆動軸
荷重制御装置などである。

【０００３】

【従来の技術】自動車に搭載され、運転者が行うブレー
キ操作の情報を入力情報の一つとして制御を実行するコ
ンピュータ装置では、ストップランプを点灯させるブレ
ーキ・スイッチのオン・オフ情報を利用することが一般
的である。ブレーキ・スイッチは、ブレーキ・ペダルが
踏まれたときにオン状態となり、このときストップラン
プが点灯し、ブレーキ・ペダルが解放されたときにオフ
状態となり、このときストップランプが滅灯する。この
スイッチの一例は、ブレーキ・ペダルにより発生する油
圧回路に設けられた油圧応動スイッチであり、この油圧
応動スイッチは、油圧が一定値を越えたときにオン状態
となり、一定値を下回るときにオフ状態となる。

【０００４】このオン・オフ二値情報をブレーキ操作が
行われているか否かの入力情報として、コンピュータ装
置に取込み、コンピュータ装置は他の入力情報ととにも
論理演算を実行して制御を実行するようになっている。
坂道発進補助装置では、ブレーキ・ペダルが踏まれ、車
速が零になったときにブレーキ・ペダルが解放されても
ブレーキ圧力を保持させる。アンチスキッド・ブレーキ
装置では、ブレーキ・ペダルが踏まれた状態で所定以上
の車速が急に零になったときに、車輪にスリップ状態が
発生しているものとして、ブレーキ圧力を断続的に低く
する制御が行われる。自動速度制御装置では、オート状
態が設定されると設定車速を維持するように燃料供給弁
が自動制御されるが、ブレーキ・ペダルが踏まれるとそ
のオート状態を自動的に解除する制御が行われる。さら
に駆動軸荷重制御装置では、積載荷重が小さいときに従
動軸を路面より高くなるように制御して、従動軸の荷重
を小さくし駆動軸の荷重を大きくして、加速時に駆動軸
車輪と路面との間にスリップが生じないように制御する
ものであるが、ブレーキ・ペダルが踏まれると、従動軸
の荷重を駆動軸と均等になるように制御される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような自動車に搭
載されたコンピュータ装置では、ブレーキ操作が行われ
たことを示す入力情報は重要な入力情報であり、もし、
その入力情報に誤りがあると正常な制御が行われないこ
とになる。一方、ブレーキ・スイッチは一般に機械的な
接点を備えた装置であり、長期間の使用により接点に摩
耗が発生する、あるいは接点が癒着するなどの動作不良
が起こる場合があることを配慮しなければならない。

【０００６】このために、ブレーキ・スイッチの接点部
分を密閉構造にして、外部からの異物混入を防ぐ、不活
性気体を封入して電気火花による接点摩耗を小さくす
る、ブレーキ・スイッチの接点そのものに大きい電流が
流れないように、リレー増幅回路を設けるなど、ブレー
キ・スイッチの信頼性を向上するための改良が行われ
た。

【０００７】コンピュータ装置の入力情報とするための
ブレーキ・スイッチを二重化して、矛盾が生じた場合に
故障とすることも考えられるが、動作油圧に対する動作
点を２個のスイッチについて完全に等しく設定すること
は困難であり、かりに設定できたとしても、２個のスイ
ッチについて動作油圧に対する動作点を長期間にわたり
等しく維持することは困難である。

【０００８】本発明はこのような背景に行われたもので
あり、ブレーキ・スイッチに異常が発生したときにこれ
を正しく検知して、それにより生じる制御の混乱を防止
することができる装置を提供することを目的とする。本
発明は、ブレーキ・スイッチに異常が発生したときに、
これを正しく検知して、制御を安全側に収束させること
ができる装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ブレーキ・ス
イッチの断線あるいは短絡などの異常発生を自動的に検
知し制御の混乱を防止することを特徴とする。

【００１０】すなわち、本発明の第一の観点は、ブレー
キ・スイッチが短絡状態となったことを検出するもので
あって、ブレーキ・ペダルが踏まれたことを電気的に検
出するブレーキ・スイッチの情報を取込み特定の制御を
実行する自動車用プログラム制御回路において、車速情
報を取込み、ブレーキ・スイッチのオンが継続する状態
で車速情報が設定値を越える加速を表示するときに警報
フラグを設定する手段を備えたことを特徴とする。

【００１１】車速情報が設定値を越える加速とは、その
一つの例は、車速情報が零から設定値に達するまで変化
する加速である。

【００１２】本発明の第二の観点は、ブレーキ・スイッ
チが断線状態になったことを検出するものであって、ブ
レーキ・ペダルが踏まれたことを電気的に検出するブレ
ーキ・スイッチの情報を取込み特定の制御を実行する自
動車用プログラム制御回路において、車速情報を取込
み、ブレーキ・スイッチのオフが継続する状態で車速情
報が設定速度から零まで減速するときに警報フラグを設
定する手段を備えたことを特徴とする。

【００１３】前記警報フラグの発生により、前記特定の
制御を安全側に収束させる手段および警報出力を送出す
る手段を備えることが望ましい。

【００１４】

【作用】ブレーキ・スイッチは、正常であればブレーキ
・ペダルが踏まれ制動が実行されたときにオン状態とな
り、ブレーキ・ペダルが戻され制動が解除されたときに
オフ状態となる。ブレーキ・スイッチがオンのときに減
速することは正常である。ところがブレーキ・スイッチ
が継続的にオン状態を示しているときに、車速が設定速
度を越えて加速されたことを示したとすれば、ブレーキ
・スイッチの短絡などによる異常が発生しているものと
考えられる。また、ブレーキ・スイッチがオフ状態にあ
ることを示しているときに、車速が設定速度以下、例え
ば速度零まで減速していることが示されたとすれば、ブ
レーキ・スイッチの断線などによる異常が発生している
ものと考えられる。

【００１５】そこで、このような矛盾した入力情報があ
ったときに、警報を発生させ運転者に通報するとともに
警報フラグを設定し、坂道発進補助装置、アンチスキッ
ド・ブレーキ装置、自動速度制御装置、あるいは駆動軸
荷重制御装置などを制御する他の制御回路にその警報フ
ラグを送出して、各装置の制御を安全側に収束させる。

【００１６】これにより、ブレーキ・スイッチの故障に
よって生じる誤った情報で各種制御が実行されることを
防止することができ、また、ブレーキ・スイッチの操作
情報により行われる各種制御が自動的に安全側に収束さ
れるので走行安全性をさらに向上させることができる。

【００１７】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例における要部の構成を示すブロ
ック図である。

【００１８】本発明実施例は、回転センサ１から車速情
報を取込み、ブレーキ・スイッチ２からブレーキ・スイ
ッチ情報を取込むプログラム制御回路１０を備え、この
プログラム制御回路１０は、ブレーキ・スイッチのオン
が継続する状態で車速情報が設定値を越える加速を示し
たときに警報フラグを設定する手段を備える。また、こ
のプログラム制御回路１０は、ブレーキ・スイッチのオ
フが継続する状態で車速情報が設定速度から零まで減速
するときに警報フラグを設定する手段を備える。この警
報フラグは、坂道発進補助装置、アンチスキッド・ブレ
ーキ装置、自動速度制御装置、あるいは駆動軸荷重制御
装置など「他のプログラム制御回路」に送出し、それぞ
れの制御を安全側に収束させる手段を備える。また本発
明の装置は、警報信号を発生し、この警報信号を警報装
置３０に送出し、警報ブザー３１、警報ランプ３２から
警報を発生させる手段とを備える。

【００１９】次に、このように構成された本発明実施例
の制御動作について説明する。まず、制動状態で加速を
示す入力情報を受けた場合の制御動作について図２に示
すフローチャートを参照して説明する。

【００２０】プログラム制御回路１０は、ブレーキ・ス
イッチ２からの情報を取込み、ブレーキ・ペダルが踏ま
れブレーキ・スイッチ２がオン状態を示しているか否か
を判定する。オン状態を示していれば回転センサ１から
車速を取込み、その車速から加速度αを演算し、その演
算された値からあらかじめ設定された速度を越える加速
度を示しているか否かを判定する。

【００２１】設定速度を越えていればタイマ（時間ｔ）
を起動し、設定時間ｔ（例えば３０秒）を経過しても加
速状態が継続しているか否かを判定する。加速状態が継
続していれば他のプログラム制御回路に警報フラグを送
出して制御を安全側に収束させるとともに、警報装置３
０に警報出力を送出する。警報装置３０は警報ブザー３
１を吹鳴させて異常状態にあることを運転者に通報す
る。この警報の発生は警報ランプ３２を点灯してもよ
く、あるいは警報ブザー３１の吹鳴と警報ランプの点灯
とを同時に行い通報することもできる。

【００２２】制動状態、つまりブレーキ・スイッチ２が
オンの状態で加速を示す入力情報を受けた場合の制御動
作は車速を取込むことによって行うこともできる。その
制御動作を図３に示すフローチャートを参照して説明す
る。

【００２３】プログラム制御回路１０は、回転センサ１
から車速を取込み、車速が零ｋｍ／ｈを示し停止状態に
あるか否かを判定する。停止状態にあれば警報フラグを
設定し、再度回転センサ１から車速を取込み、車速が所
定値ｖ₁ （例えば３０ｋｍ／ｈ）に達したか否かを判定
する。所定値ｖ₁ に達していればその間にブレーキ・ス
イッチ２がオフ状態を示したことがあるか否かを判定す
る。オフ状態を示したことがあれば正常であるので設定
した警報フラグを解除し制御をもとに戻す。

【００２４】ブレーキ・スイッチ２がオフ状態を示した
ことがなければ、車速が所定速度を示しているにもかか
わらず制動状態が示されているので、ブレーキ・スイッ
チ２を含む電気回路に異常が発生しているものとして警
報装置３０に警報出力を送出する。警報装置３０は警報
ブザー３１、警報ランプ３２のそれぞれか、あるいはそ
のいずれかから警報を発生させる。同時に、他のプログ
ラム制御回路に警報フラグを送出し制御を安全側に収束
させる。

【００２５】次に、非制動状態、つまりブレーキ・スイ
ッチ２がオフの状態で減速を示す入力情報を受けた場合
の制御動作について図４に示すフローチャートを参照し
て説明する。

【００２６】プログラム制御回路１０は、回転センサ１
から車速を取込み所定値（例えば５０ｋｍ／ｈ）以上で
あるか否かを判定する。所定値以上であれば警報フラグ
を設定する。再度回転センサ１から車速を取込み、車速
が零ｋｍ／ｈを示したか否かを判定する。車速が零ｋｍ
／ｈを示していれば、この間にブレーキ・スイッチ２が
オン状態を示したことがあるか否かを判定し、オン状態
を示したことがあれば制動により正常な停車が行われた
ものとして、設定されている警報フラグを解除し制御を
もとに戻す。

【００２７】オン状態を示したことがなければ、非制動
状態を示しているにもかかわらず停車状態にあるので、
ブレーキ・スイッチ２を含む電気回路に異常があるもの
として警報装置３０に警報出力を送出する。警報装置３
０は警報ブザー３１、警報ランプ３２のそれぞれか、あ
るいはそのいずれかから警報を発生させる。同時に、他
のプログラム制御回路に警報フラグを送出し制御を安全
側に収束させる。

【００２８】（応用例）ここで、本発明実施例にかかわ
る応用例を坂道発進補助装置を例に説明する。図５は本
発明実施例に係わる坂道発進補助装置の要部の構成を示
すブロック図である。

【００２９】坂道発進補助装置は、車速およびエンジン
回転速度を検出する回転センサ１と、ブレーキ・スイッ
チ２と、クラッチ・センサ３と、パーキングブレーキ・
スイッチ４と、クラッチ油圧スイッチ５と、変速レバー
のニュートラルを示すニュートラル・スイッチ６と、勾
配センサ７と、ブレーキ・ペダル１１が解放されても制
御信号にしたがってブレーキ圧力を保持する制御弁９
と、前記各センサおよび各スイッチの出力を入力とし前
記制御信号を送出するプログラム制御回路１０ａと、こ
のプログラム制御回路１０ａからの警報出力にしたがっ
て警報を発生する警報装置３０と、プログラム制御回路
１０ａに操作入力を行うコントロールユニット２０とを
備える。

【００３０】警報装置３０には音響により警報を発生す
る警報ブザー３１と、点灯することにより警報を発生す
る警報ランプ３２とが設けられる。また、コントロール
ユニット２０は、運転者が運転しながら操作を行えるよ
うに運転席に設けられ、坂道発進補助装置への電源供給
の開閉を行うメインスイッチ２１と、ブレーキ圧力保持
の解除点調整時の数字を表示するデシマル・ポイント２
６付きの７セグメント表示器２２と、解除点の位置を操
作により調整する解除点調整スイッチ２３と、初期調整
を行うときに操作する初期調整スイッチ２４とが備えら
れる。

【００３１】次に、このように構成された坂道発進補助
装置による坂道発進補助動作について説明する。図６は
坂道発進補助操作によるブレーキ保持動作の流れを示す
フローチャート、図７は坂道発進補助装置によるブレー
キ解除動作の流れを示すフローチャートである。

【００３２】まず、ブレーキ保持動作は、図６に示すよ
うに、プログラム制御回路１０ａが、ブレーキ・スイッ
チ２からの出力を取り込み、あらかじめ設定された踏み
込み量の値を越えているか否かを判定する。設定値を越
えていなければ制動により停車した状態ではないので制
御弁９への制御信号の送出を禁止して坂道発進の補助動
作を停止する。設定値が越えている場合は回転センサ１
からの出力を取り込み車速が零であるか否かを判定す
る。車速が零でなければ車両は走行しているので、制御
弁９への制御信号の送出を禁止し坂道発進の補助動作を
停止する。

【００３３】車速が零である場合は勾配センサ７からの
出力を取り込み、現在の勾配が設定された所定値Ｓを越
えているか否かを判定する。勾配が所定値Ｓを越えてい
る場合は、坂道発進補助能力の及ばない路上にあるもの
として、制御弁９への制御信号の送出を禁止し補助動作
を停止する。所定値Ｓを越えていなければ坂道発進補助
が可能な路上にあるものとして、クラッチ・センサ３か
らの出力を取込みクラッチのストロークが所定値を越え
ているか否かを判定し、所定値を越えていれば制御弁９
を駆動してブレーキバルブ１２を動作させて制動圧力を
保持状態として、坂道発進補助動作を実行する。所定値
を越えていなければ制御弁９への制御信号送出を禁止し
補助動作の実行を停止する。

【００３４】次に、通常行われるブレーキ解除動作につ
いて図７を参照して説明する。

【００３５】車両が坂道でブレーキ保持状態にあるとき
にクラッチ・センサ３およびニュートラル・スイッチ６
からの出力を取り込みクラッチ・ペダルが踏み込まれて
ギヤが前進発進位置（ローまたはセカンド）あるいは後
退の位置に設定されたか否かを判定する。

【００３６】クラッチ・ペダルが踏み込まれギヤが発進
状態に設定された場合には、クラッチ・センサ３の出力
からあらかじめ設定された所定ストローク以下になった
か否かを判定する。所定ストローク以下になったときに
は発進が行われるものとして、制御弁９への制御信号の
送出を禁止しブレーキを解除する。ギヤが発進状態に設
定されていなく、もしくはクラッチ・ペダルの踏み込み
量が所定ストローク以上である場合は、制御弁９への制
御信号の送出を継続しブレーキ保持状態を維持する。

【００３７】クラッチおよびブレーキの初期設定は、コ
ントロールユニット２０からの操作入力により運転者に
よる好み、あるいはブレーキおよびクラッチの摩耗によ
る変化に適応し任意に行うことができる。設定されたク
ラッチ・ペダルおよびブレーキ・ペダル１１の踏み込み
ストロークの値は再設定されるまで保持される。それぞ
れの踏み込みストロークがその設定された基準値を越え
ていなければプログラム制御回路１０ａは制御弁９への
制御信号の送出を禁止して発進補助動作を停止し、それ
ぞれの踏み込みストロークがその設定された基準値を越
えていれば坂道発進補助動作を継続する。

【００３８】ここで、図１に示す本発明によるプログラ
ム制御回路１０が、ブレーキ・スイッチのオンが継続す
る状態で車速情報が設定値を越えるか、あるいはブレー
キ・スイッチのオフが継続する状態で車速情報が設定速
度から零まで減速したことを検出したときには、設定し
た警報フラグを坂道発進補助装置のプログラム制御回路
１０ａに送出する。プログラム制御回路１０ａは、この
警報フラグにしたがって、坂道発進補助動作を実行して
いれば、制御を安全側に収束するために制御弁９への制
御信号の送出を禁止し、坂道発進補助動作を停止する。
これは運転席に警報として表示され、運転者は坂道発進
補助装置に異常が発生したことを知り、坂道発進補助装
置を利用しない運転操作を行うことになる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
レーキ・スイッチに短絡または断線などの異常が発生し
たときに、その異常を正しく検知し、それにより生じる
制御の混乱を防止することができ、同時に制御を安全側
に収束させて信頼性を向上させることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の要部の構成を示すブロック図。

【図２】本発明実施例における制動状態で加速を示す入
力情報を受けた場合の制御動作の流れを示すフローチャ
ート。

【図３】本発明実施例における制動状態で加速を示す入
力情報を受けた場合の別の制御動作の流れを示すフロー
チャート。

【図４】本発明実施例における非制動状態で減速を示す
入力情報を受けた場合の制御動作の流れを示すフローチ
ャート。

【図５】本発明実施例にかかわる坂道発進補助装置の要
部の構成を示すブロック図。

【図６】本発明実施例にかかわる坂道発進補助装置によ
るブレーキ保持動作の流れを示すフローチャート。

【図７】本発明実施例にかかわる坂道発進補助装置によ
るブレーキ解除動作の流れを示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 回転センサ（車速センサ） ２ ブレーキ・スイッチ ３ クラッチ・センサ ４ パーキングブレーキ・スイッチ ５ クラッチ油圧スイッチ ６ ニュートラル・スイッチ ７ 勾配センサ ９ 制御弁 １０、１０ａ プログラム制御回路 １１ ブレーキ・ペダル １２ ブレーキバルブ ２０ コントロールユニット ２１ メインスイッチ ２２ ７セグメント表示器 ２３ 解除点調整スイッチ ２４ 初期調整スイッチ ２６ デシマル・ポイント ３０ 警報装置 ３１ 警報ブザー ３２ 警報ランプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキ・ペダルが踏まれたことを電気
   的に検出するブレーキ・スイッチの情報を取込み特定の
   制御を実行する自動車用プログラム制御回路において、 車速情報を取込み、ブレーキ・スイッチのオンが継続す
   る状態で車速情報が設定値を越える加速を表示するとき
   に警報フラグを設定する手段を備えたことを特徴とする
   自動車用プログラム制御回路。
2. 【請求項２】 前記設定値を越える加速は、前記車速情
   報が車速零から設定速度まで達する加速である請求項１
   記載の自動車用プログラム制御回路。
3. 【請求項３】 ブレーキ・ペダルが踏まれたことを電気
   的に検出するブレーキ・スイッチの情報を取込み特定の
   制御を実行する自動車用プログラム制御回路において、 車速情報を取込み、ブレーキ・スイッチのオフが継続す
   る状態で車速情報が設定速度から零まで減速するときに
   警報フラグを設定する手段を備えたことを特徴とする自
   動車用プログラム制御回路。
4. 【請求項４】 前記警報フラグの発生により、前記特定
   の制御を安全側に収束させる手段および警報出力を送出
   する手段を備えた請求項１ないし３のいずれかに記載の
   自動車用プログラム制御回路。