JP3994317B2 - 車両用スイッチの故障診断装置及び故障診断方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキペダルスイッチなどの車両用スイッチの故障を判断する故障診断装置及び故障診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な車両では、ブレーキペダルが踏み込まれると、ブレーキペダルスイッチがこれを検出し、この検出情報を受けてブレーキランプが点灯し、減速することを後続の車両の運転者へ視覚的に報知する。また近年では、ブレーキペダルスイッチからの情報は、エンジンやＡＴやＡＢＳなどの制御にも広く利用されている。このような場合、ブレーキペダルスイッチが故障すると、エンジン等に対して適正な制御が行われない恐れが生じる。このため、ブレーキペダルスイッチをメインスイッチと補助スイッチとから構成し、補助スイッチからの情報に基づいてブレーキペダルスイッチが故障しているか否かを判断する故障診断装置が使用されている。この種の故障診断装置では、メインスイッチが故障していると判断された場合、車室内の警告ランプを点灯させることによって運転者にブレーキペダルスイッチの故障を報知すると共に、エンジン等の制御にブレーキペダルスイッチ（メインスイッチ）からの情報を使用しないようにして、メインスイッチの故障に起因する不都合を早期に解消させている。
【０００３】
故障診断装置としては、例えば、図１０に示すように、ブレーキペダルが初期位置から踏み込まれて移動して第１検出位置に達したときに出力状態が「０」から「１」へ切り替わる補助スイッチと、ブレーキペダルがさらに移動して第２検出位置に達したときに出力状態が「０」から「１」へ切り替わるメインスイッチと、を備えたものがある。メインスイッチの故障を判断する具体的な方法としては、補助スイッチの状態が「０」から「１」へ切り替わったときにタイマをスタートさせ、その後所定時間が経過する間にメインスイッチの状態が「０」から「１」に切り替わらないときに故障と判断する方法（以下、時間に基づく診断方法と称する）や、図１１に示すように、メインスイッチの状態が「０」から「１」に切り替わることなく補助スイッチの状態が「０」から「１」へ切り替わったときにその回数をカウンタによって積算し、その積算値が所定値に達したときに故障と判断する方法（以下、回数に基づく診断方法と称する）がある。
【０００４】
また、ブレーキペダルの可動領域のうち初期位置から所定の範囲には、制動機能の働かないいわゆる遊びの領域が設けられており、ブレーキランプがメインスイッチからの情報に基づいて点灯することから、第２検出位置は制動機能が作動する直前の遊びの領域に設定される場合が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、運転者がブレーキペダルに足を軽く置いたまま踏み込むことなく車両走行を続けると、車両の振動等によってブレーキペダル上の足が振動し、これに起因して、ブレーキペダルが、第１検出位置に達した後、第２検出位置に達することなく、第１検出位置の前後を短時間に往復してしまう可能性がある。ブレーキペダルが第１検出位置の前後を往復すると、メインスイッチの状態が「０」に維持されたまま補助スイッチの状態が「０」と「１」との間で切り替わる。
【０００６】
ブレーキペダルがこのような特別な挙動を示した場合、上記従来の故障診断装置の時間に基づく診断方法や回数に基づく診断方法では、これに起因してブレーキペダルスイッチが故障であると判断されてしまう。すなわち、時間に基づく診断方法では、メインスイッチ及び補助スイッチの状態が共に「０」の状態の累積時間が所定時間に達すると故障と判断される。また、回数に基づく診断方法では、ブレーキペダルが第２検出位置に達しない状態で第１検出位置の前後を往復する度にその回数が積算され、回数の積算値が所定値に達したときに故障と判断される。
【０００７】
このように、従来の故障診断装置では、ブレーキペダルの挙動によっては、メインスイッチが正常であるにもかかわらず、誤って故障と判断されてしまう可能性が生じる。
【０００８】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであって、使用状態に起因する誤診断の可能性が軽減され、高い信頼性が得られる車両用スイッチの故障診断装置及び故障診断方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る車両用スイッチの故障診断装置は、メインスイッチと、補助スイッチと、時間積算手段と、回数積算手段と、故障判断手段と、を備えている。
【００１０】
メインスイッチは、車両に搭載され初期位置から所定方向へ移動自在な可動部材が第１の所定位置に達しているか否かを検出する。補助スイッチは、可動部材が初期位置と第１の所定位置との間の第２の所定位置に達しているか否かを検出する。時間積算手段は、可動部材が第２の所定位置に達していることを補助スイッチが検出したときに時間の積算を開始し、この時間の積算値が第１の所定値に達したとき、可動部材が第１の所定位置に達していることをメインスイッチが検出したとき、又は可動部材が第２の所定位置に達していないことを補助スイッチが検出したときに、時間の積算を停止してその時間の積算値をクリアする。回数積算手段は、時間の積算値が第１の所定値に達した回数を積算する。故障判断手段は、回数積算手段による回数の積算値が第２の所定値に達したときに、メインスイッチが故障していると判断する。
【００１１】
上記構成では、可動部材が初期位置から第１の所定位置まで移動すると、まず可動部材が第２の所定位置に達したときに、補助スイッチが可動部材を検出し、時間積算手段が時間の積算を開始する。
【００１２】
そして、メインスイッチが正常であれば、可動部材が第１の所定位置に達したときにメインスイッチがこれを検出し、時間積算手段は時間の積算を停止してそれまでの積算値をクリアする。ここで、時間積算手段に設定される第１の所定値を、通常の使用状態において可動部材が第２の所定位置から第１の所定位置まで移動するのに要する時間よりも長く設定しておけば、時間積算手段は、第１の所定値に達する前に時間の積算を停止すると共にそれまでの時間の積算値をクリアし、回数積算手段は回数の積算を行わない。従って、故障判断手段は、メインスイッチが故障していない、すなわち正常であると判断する。
【００１３】
一方、メインスイッチが故障していれば、可動部材が第１の所定位置に達してもメインスイッチはこれを検出せず、時間積算手段によって時間の積算が継続される。そして、時間の積算値が第１の所定値に達すると、時間積算手段は積算を停止し時間の積算値をクリアし、回数積算手段は回数の積算を行う。可動部材の移動が繰り返されると、時間積算手段による時間の積算値が第１の所定値に達する度に回数積算手段による回数の積算が繰り返され、回数の積算値が増大して第２の所定値に達したとき、故障判断手段は、メインスイッチが故障していると判断する。
【００１４】
また、可動部材が、第２の所定位置に達した後、第１の所定位置に達することなく、第２の所定位置の前後を短時間に往復するような特別な挙動を示した場合、可動部材が第２の所定位置に達したときに、補助スイッチが可動部材を検出し、時間積算手段が時間の積算を開始するが、この時間の積算値が第１の所定値に達する前に可動部材が第２の所定位置よりも初期位置側に戻ってしまうことが多く、このため、時間の積算はその積算値が第１の所定値に達する前に停止されクリアされる。従って、回数積算手段による回数の積算は行われず、故障判断手段は、メインスイッチが故障していると誤って判断してしまうことはない。なお、可動部材が第１の所定位置と第２の所定位置との間に一時的に維持され、可動部材が第２の所定位置よりも初期位置側に戻る前に時間の積算値が単発的に第１の所定値に達してしまった場合であっても、回数積算手段による回数の積算が１回行われるのみであり、回数の積算値が第２の所定値に達しない限り、メインスイッチが故障していると故障判断手段が誤って判断してしまうことはない。
【００１５】
このように、本発明によれば、可動部材が、第２の所定位置に達した後、第１の所定位置に達することなく、第２の所定位置の前後を短時間に往復するような例外的な挙動を示した場合であっても、メインスイッチが誤って故障と判断されることが回避される。従って、可動部材の使用状態に起因する誤診断の可能性が軽減され、高い信頼性を得ることができる。
【００１６】
上記構成において、回数積算手段を、可動部材が前記第１の所定位置に達したことをメインスイッチが検出したときに、回数の積算値をクリアするように構成しても良い。
【００１７】
上記構成では、回数の積算が誤って行われてしまった場合であっても、メインスイッチが正常であると判断されたときにそれまでの回数の積算値がクリアされるので、故障判断手段はより的確な判断を行うことができ、信頼性が一段と向上する。
【００１８】
また、可動部材は、ブレーキペダルであっても良い。
【００１９】
また、回数積算手段による回数の積算値が第２の所定値に達した回数をさらに積算し、その積算値が所定値に達したときにメインスイッチが故障していると故障判断手段が判断するように構成しても良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をブレーキペダルスイッチの故障診断装置に適用した一実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜図３は本実施形態に係るブレーキペダルスイッチの故障診断装置の模式図であり、図１はブレーキペダルの初期状態を、図２はブレーキペダルスイッチの中間状態を、図３はブレーキペダルスイッチの完全切替状態をそれぞれ示している。図４は図１のＥＣＭの一部を模式的に示すブロック構成図、図５は本実施形態の故障診断プログラムの制御を示すフローチャート、図６は図１〜図３の各状態におけるブレーキペダルスイッチの状態とブレーキペダルの位置との関係図、図７はメインスイッチが正常である場合のブレーキペダルスイッチ及びエラーカウンタの状態を示すタイムチャート、図８はメインスイッチが故障している場合のブレーキペダルスイッチ及びエラーカウンタの状態を示すタイムチャート、図９はブレーキペダルが特別な挙動を示した場合のブレーキペダルスイッチ及びエラーカウンタの状態を示すタイムチャートである。
【００２２】
図１に示すように、ブレーキペダル１の故障診断装置３は、ブレーキペダルスイッチ５と、ＥＣＭ（Electric Control Module）７とを備えている。
【００２３】
可動部材としてのブレーキペダル１は、運転席の前方下部に配置され、その上端部は車体に対して回転自在に連結されている。ブレーキペダル１の下部は、運転者の足に近接した初期位置から運転者の足によって踏み込まれて車体前方へ移動する。このブレーキペダル１の初期位置は、ストッパ（図示外）とリターンスプリング（図示外）とによって規制されている。すなわち、ブレーキペダル１はリターンスプリングによって初期位置に向かって付勢され、初期位置よりも車体後方へのブレーキペダル１の回転はストッパによって阻止されている。
【００２４】
リターンスプリングの付勢力に抗してブレーキペダル１が踏み込まれると、車両の制動装置（図示外）が作動する。なお、ブレーキペダル１の可動領域のうち初期位置から所定の範囲には、制動装置の作動しないいわゆる遊びの領域が設けられている。
【００２５】
ブレーキペダルスイッチ５は、補助スイッチSw１とメインスイッチSw２とを備えている。補助スイッチSw１は、ブレーキペダル１が初期位置から踏み込まれて第１検出位置（第２の所定位置）に達していることを検出してＥＣＭ７へ出力する。メインスイッチSw２は、ブレーキペダル１が第１検出位置からさらに踏み込まれて第２検出位置（第１の所定位置）に達していることを検出してＥＣＭ７へ出力する。ブレーキランプ（図示外）がメインスイッチSw２からの情報に基づいて点灯することから、第２検出位置は制動機能が作動する直前の遊びの領域に設定されている。また、補助スイッチSw１はメインスイッチSw２の故障を判断するためのものであり、且つブレーキペダルスイッチ５は全体として小型である方が好ましい等の理由から、第１検出位置と第２検出位置とは相互に近接して設定されている。
【００２６】
次に、ブレーキペダルスイッチ５について、さらに詳しく説明する。
【００２７】
補助スイッチSw１は、２つの接点１３，１５と、両接点１３，１５間を開閉自在に電気的に接続する接続板１７と、を備えている。一方の接点１３はＥＣＭ７に接続され、他方の接点１５はアースされている。両接点１３，１５間が接続板１７によって接続された状態（補助スイッチSw１が閉じた状態）における補助スイッチSw１からＥＣＭ７への出力状態は「０」であり、接続板１７が両接点１３，１５から離れた状態（補助スイッチSw１が開いた状態）における補助スイッチSw１からＥＣＭ７への出力状態は「１」である。
【００２８】
メインスイッチSw２は、２つの接点１９，２１と、両接点１９，２１間を開閉自在に電気的に接続する接続板２３と、を備えている。一方の接点１９はＥＣＭ７に接続され、他方の接点２１はバッテリの正電極２５に接続されている。両接点１９，２１間が接続板２３によって接続された状態（メインスイッチSw２が閉じた状態）におけるメインスイッチSw２からＥＣＭ７への出力状態は「１」であり、接続板２３が両接点１９，２１から離れた状態（メインスイッチSw２が開いた状態）におけるメインスイッチSw２からＥＣＭ７への出力状態は「０」である。
【００２９】
補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の接点１３，１５，１９，２１と接続板１７，２３とは、ブレーキペダルスイッチ５のハウジング２９内に収容され、接続板１７，２３同士はロッド２７によって連結支持されている。ロッド２７は、ハウジングに対してスライド移動自在に支持され、接続板１７からブレーキペダル１に向かってハウジング外へ延びている。ロッド２７の先端はブレーキペダル１に対向し、踏み込まれて移動するブレーキペダル１によって押されて移動する。このロッド２７の移動に伴って、接続板１７，２３が移動する。
【００３０】
図１に示すように、初期状態のブレーキペダルスイッチ５では、ロッド２７がリターンスプリング（図示外）によってハウジングから最も突出した位置（図１に示す）に付勢され、補助スイッチSw１が閉じて「０」を出力し、メインスイッチSw２が開いて「０」を出力する。ブレーキペダル１が踏み込まれて初期位置から第１検出位置まで移動する間では、ロッド２７の先端はブレーキペダル１から離れており、ブレーキペダルスイッチ５は初期状態に維持される。
【００３１】
ブレーキペダル１が踏み込まれて第１検出位置に達すると、ブレーキペダル１がロッド２７の先端に当接して押圧し、ロッド２７が図１中右方向へ移動し、ブレーキペダルスイッチ５が図２に示すような中間状態へ移行する。中間状態のブレーキペダルスイッチ５では、補助スイッチSw１が開いて「１」を出力し、メインスイッチSw２が開いて「０」を出力する。
【００３２】
ブレーキペダル１がさらに踏み込まれて第２検出位置に達すると、ブレーキペダルスイッチ５が図３に示すような完全切替状態へ移行する。完全切替状態のブレーキペダルスイッチ５では、補助スイッチSw１が開いて「１」を出力し、メインスイッチSw２が閉じて「１」を出力する。
【００３３】
このように、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態は、ブレーキペダル１の位置に応じて変更される。すなわち、図６に示すように、ブレーキペダル１が初期位置から第１検出位置に達する迄の状態Ａ（図１に示す状態）では、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態は共に「０」であり、ブレーキペダル１が第１検出位置に達した時点で補助スイッチSw１の出力状態のみが「１」に切り替わる。ブレーキペダル１が第１検出位置から第２検出位置に達する迄の状態Ｂ（図２に示す状態）では、補助スイッチSw１の出力状態は「１」、メインスイッチSw２の出力状態は「０」であり、ブレーキペダル１が第２検出位置に達した時点でメインスイッチSw２の出力状態も「１」に切り替わる。ブレーキペダル１が第２検出位置に達した後の状態Ｃ（図３に示す状態）では、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態は共に「１」である。
【００３４】
次に、ＥＣＭ７について、さらに詳しく説明する。
【００３５】
図４に示すように、ＥＣＭ７は、時間積算手段を構成するタイマ制御部３１及びタイマ３３と、回数積算手段を構成するカウンタ制御部３５及びエラーカウンタ３７と、故障判断手段としての故障判断部３９と、を備えている。
【００３６】
タイマ制御部３１は、ブレーキペダル１が初期位置から移動して第１検出位置に達していることを補助スイッチSw１が検出したとき（補助スイッチSw１の出力状態が「０」から「１」に切り替わったとき）にタイマ３３を制御して時間の積算を開始する。そして、この時間の積算値（タイマカウント値）Ｔｉが予め設定されたタイマ規定値（第１の所定値）Ｔｐに達したとき、ブレーキペダル１が第２検出位置に達していることをメインスイッチSw２が検出したとき（メインスイッチSw２の出力状態が「０」から「１」に切り替わったとき）、又はブレーキペダル１が第１検出位置に達していないことを補助スイッチSw１が検出したとき（補助スイッチSw１の出力状態が「０」に戻ったとき）の何れかの場合に、タイマ３３による時間の積算を停止すると共にタイマカウント値Ｔｉをクリアする。タイマ規定値Ｔｐは、通常の車両走行時において運転者がブレーキを利かすためブレーキペダル１を踏み込んだときに、ブレーキペダル１が第１検出位置から第２検出位置まで移動するのに要する時間よりも長くなるように設定されている。
【００３７】
カウンタ制御部３５は、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達する毎に、エラーカウンタ３７による回数の積算値（エラーカウント値）Ｅｃを積算させる。また、カウンタ制御部３５は、ブレーキペダル１が第２検出位置に達したことをメインスイッチSw２が検出したとき（メインスイッチSw２の出力状態が「０」から「１」に切り替わったとき）に、エラーカウント値Ｅｃをクリアする。
【００３８】
故障判断部３９は、エラーカウント値Ｅｃがエラーカウント規定値（第２の所定値）Ｅｐに達したときに、メインスイッチSw２が故障していると判断する。メインスイッチSw２が故障していると判断されると、ＥＣＭ７は、車室内の警告ランプ（図示外）を点灯させることによって運転者にブレーキペダルスイッチ５のメインスイッチSw２の故障を報知すると共に、エンジンやＡＴ（Automatic Transmission）やＡＢＳ（Antilock Brake System）などの制御にメインスイッチSw２からの情報を使用することを一時的に停止する。
【００３９】
次に、ＥＣＭ７における故障診断プログラムの制御について、図５のフローチャートに基づいてさらに詳しく説明する。
【００４０】
キーシリンダにキーが差し込まれてアクセサリ位置へ回されることにより、タイマ制御部３１、タイマ３３、カウンタ制御部３５、エラーカウンタ３７、及び故障判断部３９がＯＮされて、ステップＳ１へ進む。
【００４１】
ステップＳ１では、カウンタ制御部３５がエラーカウンタ３７のエラーカウント値Ｅｃを０にリセットすると共に、タイマ制御部３１がタイマ３３のタイマカウント値Ｔｉを０にリセットし、ステップＳ２へ進む。
【００４２】
ステップＳ２では、故障判断部３９が、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態が共に「０」であるか否かを判断する。すなわち、本制御による判断開始条件としてブレーキペダル１が踏み込まれていないことを要求し、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の双方が「０」のとき（ブレーキペダル１が踏み込まれていないとき）に、ステップＳ３へ進んで本制御による判断を開始する。
【００４３】
一方、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の一方が「１」のとき（ブレーキペダル１が既に踏み込まれているとき）は、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の双方が「０」に変わるまで（ブレーキペダル１の踏み込みが解除されるまで）本ステップの判断を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ３では、故障判断部３９が、補助スイッチSw１の出力状態とメインスイッチSw２の出力状態とが相違しているか否かを判断する。相違していない（等しい）ときは、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態が共に「０」であり、ブレーキペダル１が未だ踏み込まれていないと判断されるため、ステップＳ２へ戻る。
【００４５】
一方、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態が相違しているときは、補助スイッチSw１の出力状態が「１」であり、ブレーキペダル１が踏み込まれて第１検出位置に達したと判断されるため、ステップＳ４へ進む。
【００４６】
ステップＳ４では、タイマ制御部３１がタイマ３３を制御してタイマカウント値Ｔｉの積算を開始し、ステップＳ５へ進む。
【００４７】
ステップＳ５では、故障判断部３９が、タイマカウント値Ｔｉとタイマ規定値Ｔｐとを比較し、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐよりも小さいときは、ステップＳ６へ進む。
【００４８】
ステップＳ６では、故障判断部３９が、補助スイッチSw１の出力状態とメインスイッチSw２の出力状態とが相違しているか否かを判断する。相違しているときは、補助スイッチSw１の出力状態が「１」で且つメインスイッチSw２の出力状態が「０」である。この場合、ブレーキペダル１が第１検出位置と第２検出位置との間に存在しているためメインスイッチSw２の出力状態が「０」である可能性と、ブレーキペダル１は第２検出位置に達しているがメインスイッチSw２が故障しているためメインスイッチSw２の出力状態が「０」である可能性とが混在する。このため、直ぐにメインスイッチSw２が故障していると判断せず、ステップＳ５に戻る。すなわち、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐより小さく、補助スイッチSw１の出力状態が「１」で且つメインスイッチSw２の出力状態が「０」である間は、ステップＳ５及びステップＳ６の制御を繰り返す。
【００４９】
タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達する前に、メインスイッチSw２の出力状態が「１」に切り替わったとき（両スイッチSw１，Sw２の状態が共に「１」のとき）、又は補助スイッチSw１の出力状態が「０」に切り替わったとき（両スイッチSw１，Sw２の状態が共に「０」のとき）は、ステップＳ６からステップＳ７へ進む。
【００５０】
ステップＳ７では、タイマ制御部３１が、タイマ３３によるタイマカウント値Ｔｉの積算を停止し、タイマカウント値Ｔｉを０にリセットして、ステップＳ８へ進む。
【００５１】
ステップＳ８では、故障判断部３９が、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態が共に「０」であるか否かを判断する。両スイッチSw１，Sw２が共に「０」ではないときは、ステップＳ６での判断を受けて、両スイッチSw１，Sw２の状態が共に「１」であると判断される。この場合、図７に示すように、ブレーキペダルスイッチ５では、補助スイッチSw１が「０」から「１」に切り替わった後、タイマ規定値Ｔｐが経過する前にメインスイッチSw２が「０」から「１」に切り替わっていることから、メインスイッチSw２が正常に機能していると判断され、ステップＳ９へ進む。
【００５２】
ステップＳ９では、カウンタ制御部３５が、エラーカウンタ３７のエラーカウント値Ｅｃを０にリセットし、ステップＳ２へ戻り、本制御を繰り返す。
【００５３】
ステップＳ８において、両スイッチSw１，Sw２が共に「０」であると判断されたときは、図９に示すように、ブレーキペダルスイッチ５では、補助スイッチSw１が「０」から「１」に切り替わった後、タイマ規定値Ｔｐが経過する前に、メインスイッチSw２が「０」から「１」に切り替わることなく補助スイッチSw１が「０」から「１」に切り替わっていることから、ブレーキペダル１が十分に踏み込まれずに第１検出位置に達した後第２検出位置に達することなく第１検出位置よりも初期位置側に移動してしまった可能性が極めて高いと判断される。従って、メインスイッチSw２が正常に機能しているか故障しているかの判断を正確に行うことができないため、エラーカウント値Ｅｃをその時の状態に維持したままステップＳ２へ戻り、本制御を繰り返す。
【００５４】
ステップＳ５において、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達したときは、図８に示すように、ブレーキペダルスイッチ５では、補助スイッチSw１が「０」から「１」に切り替わった後、タイマ規定値Ｔｐが経過しても、補助スイッチSw１が「１」にメインスイッチSw２が「０」にそれぞれ維持されていることから、ブレーキペダル１が十分に踏み込まれて第２検出位置に達してもメインスイッチSw２が「１」に切り替わらない、すなわちメインスイッチSw２が故障している可能性があると判断され、ステップＳ１０へ進む。
【００５５】
ステップＳ１０では、タイマ制御部３１が、タイマ３３によるタイマカウント値Ｔｉの積算を停止し、タイマカウント値Ｔｉを０にリセットして、ステップＳ１１へ進む。
【００５６】
ステップＳ１１では、カウンタ制御部３５が、エラーカウンタ３７のエラーカウント値Ｅｃに１を加算し、ステップＳ１２へ進む。
【００５７】
ステップＳ１２では、故障判断部３９が、エラーカウント値Ｅｃがエラーカウント規定値Ｅｐ以上か否かを判断する。エラーカウント値Ｅｃがエラーカウント規定値Ｅｐ以上のときは、メインスイッチSw２が故障していると判断し、エラーカウント値Ｅｃがエラーカウント規定値Ｅｐ未満のときは、ステップＳ２へ戻って本制御を繰り返す。
【００５８】
以上のように、本実施形態では、運転者がブレーキを利かすためブレーキペダル１を踏み込み、ブレーキペダル１が移動して第１検出位置に達すると、補助スイッチSw１がブレーキペダル１を検出し（補助スイッチSw１が「０」から「１」に切り替わり）、タイマ３３がタイマカウント値Ｔｉの積算を開始する。
【００５９】
メインスイッチSw２が正常であれば、図７に示すように、ブレーキペダル１が十分に踏み込まれて第２検出位置に達したときにメインスイッチSw２がこれを検出し（メインスイッチSw２が「０」から「１」に切り替わり）、タイマ制御部３１はタイマカウント値Ｔｉの積算を停止しタイマカウント値Ｔｉを０にリセットする。ここで、タイマ制御部３１に設定されるタイマ規定値Ｔｐは、通常の車両走行時において運転者がブレーキを利かすためブレーキペダル１を踏み込んだときにブレーキペダル１が第１検出位置から第２検出位置まで移動するのに要する時間よりも長くなるように設定されているため、タイマ制御部３１は、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達する前にタイマカウント値Ｔｉの積算を停止してこれを０にリセットし、カウンタ制御部３５は、エラーカウント値Ｅｃの積算を行わない。従って、故障判断部３９は、メインスイッチSw２が故障していない、すなわち正常であると判断する。
【００６０】
一方、メインスイッチSw２が故障していれば、図８に示すように、ブレーキペダル１が第２検出位置に達してもメインスイッチSw２はこれを検出せず（メインスイッチSw２が「０」のまま維持され）、タイマ制御部３１はタイマカウント値Ｔｉの積算を継続させる。そして、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達すると、タイマ制御部３１はタイマカウント値Ｔｉの積算を停止して０にリセットし、カウンタ制御部３５は、エラーカウント値Ｅｃの積算を行う。ブレーキペダル１の移動が繰り返されると、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達する度にエラーカウント値Ｅｃの積算が繰り返され、エラーカウント値Ｅｃが増大してエラーカウント規定値Ｅｐに達したとき、故障判断部３９は、メインスイッチSw２が故障していると判断する。
【００６１】
また、例えば、運転者がブレーキペダル１に足を軽く置いたまま踏み込むことなく車両走行を続けると、車両の振動等によってブレーキペダル１上の足が振動し、これに起因して、ブレーキペダル１が、第１検出位置に達した後、第２検出位置に達することなく、第１検出位置の前後を短時間に往復するような特別な挙動を示す場合がある。このとき、ブレーキペダルスイッチ５は、図１に示す初期状態と図２に示す中間状態とを繰り返し、図９に示すように、メインスイッチSw２の状態が「０」に維持されたまま補助スイッチSw１の状態が「０」と「１」との間で切り替わる。補助スイッチSw１が「１」に切り替わったときに、タイマ制御部３１がタイマカウント値Ｔｉの積算を開始するが、殆どの場合、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達する前にブレーキペダル１が第１検出位置よりも初期位置側に戻ってしまう（補助スイッチSw１が「０」に戻ってしまう）ため、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達する前にその積算が停止され０にリセットされる。従って、カウンタ制御部３５によるエラーカウント値Ｅｃの積算は行われず、故障判断部３９は、メインスイッチSw２が故障していると誤って判断してしまうことはない。なお、ブレーキペダル１が第２検出位置と第１検出位置との間に一時的に維持され、補助スイッチSw１が「０」に戻る前に、タイマカウント値Ｔｉが単発的にタイマ規定値Ｔｐに達してしまった場合であっても、カウンタ制御部３５によるエラーカウント値Ｅｃの積算が１回行われるのみであり、エラーカウント値Ｅｃがエラーカウント規定値Ｅｐに達しない限り、メインスイッチSw２が故障していると故障判断部３９が誤って判断してしまうことはない。
【００６２】
このように、本発明によれば、ブレーキペダル１が、第１検出位置に達した後、第２検出位置に達することなく、第１検出位置の前後を短時間に往復するような例外的な挙動を示した場合であっても、メインスイッチSw２が故障していると誤って判断されることが回避される。従って、ブレーキペダル１の使用状態に起因する誤診断の可能性が軽減され、高い信頼性を得ることができる。
【００６３】
また、カウンタ制御部３５は、ブレーキペダル１が第２検出位置に達したことをメインスイッチSw２が検出したときに、エラーカウント値Ｅｃを０にリセットする。従って、エラーカウント値Ｅｃの積算が誤って行われてしまった場合であっても、メインスイッチSw２が正常であると判断されたときにそれまでのエラーカウント値Ｅｃがクリアされるので、故障判断部３９はより的確な判断を行うことができ、信頼性が一段と向上する。
【００６４】
また、エラーカウント値Ｅｃがエラーカウント規定値Ｅｐに達した回数を積算するカウンタをさらに設け、その積算値が所定値に達したときにメインスイッチSw２が故障していると故障判断部３９が判断するように構成しても良い。
【００６５】
さらに、本実施形態では、本発明をブレーキペダルスイッチに適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、エアコンスイッチやクラッチスイッチ等のような可動部材を検出するための車両用の様々なスイッチに適用することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、可動部材が、第２の所定位置に達した後、第１の所定位置に達することなく、第２の所定位置の前後を短時間に往復するような例外的な挙動を示した場合であっても、メインスイッチが誤って故障と判断されることが回避される。従って、可動部材の使用状態に起因する誤診断の可能性が軽減され、高い信頼性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る故障診断装置においてブレーキペダルスイッチの初期状態を示した模式図である。
【図２】図１の故障診断装置においてブレーキペダルスイッチの中間状態を示した模式図である。
【図３】図１の故障診断装置においてブレーキペダルスイッチの完全切替状態を示した模式図である。
【図４】図１のＥＣＭの一部を模式的に示すブロック構成図である。
【図５】本実施形態の故障診断プログラムの制御を示すフローチャートである。
【図６】図１〜図３の各状態におけるブレーキペダルスイッチの状態とブレーキペダルの位置との関係図である。
【図７】メインスイッチが正常である場合のブレーキペダルスイッチ及びエラーカウンタの状態を示すタイムチャートである。
【図８】メインスイッチが故障している場合のブレーキペダルスイッチ及びエラーカウンタの状態を示すタイムチャートである。
【図９】ブレーキペダルが特別な挙動を示した場合のブレーキペダルスイッチ及びエラーカウンタの状態を示すタイムチャートである。
【図１０】従来のブレーキペダルスイッチの状態とブレーキペダルの位置との関係図である。
【図１１】ブレーキペダルの特別な挙動を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ ブレーキペダル（可動部材）
３ 故障診断装置
５ ブレーキペダルスイッチ（車両用スイッチ）
７ ＥＣＭ
３１ タイマ制御部（時間積算手段）
３３ タイマ（時間積算手段）
３５ カウンタ制御部（回数積算手段）
３７ エラーカウンタ（回数積算手段）
３９ 故障判断部（故障判断手段）
Sw１ 補助スイッチ
Sw２ メインスイッチ
Ｔｉ タイマカウント値（時間の積算値）
Ｔｐ タイマ規定値（第１の所定値）
Ｅｃ エラーカウント値（回数の積算値）
Ｅｐ エラーカウント規定値（第２の所定値）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキペダルスイッチなどの車両用スイッチの故障を判断する故障診断装置及び故障診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な車両では、ブレーキペダルが踏み込まれると、ブレーキペダルスイッチがこれを検出し、この検出情報を受けてブレーキランプが点灯し、減速することを後続の車両の運転者へ視覚的に報知する。また近年では、ブレーキペダルスイッチからの情報は、エンジンやＡＴやＡＢＳなどの制御にも広く利用されている。このような場合、ブレーキペダルスイッチが故障すると、エンジン等に対して適正な制御が行われない恐れが生じる。このため、ブレーキペダルスイッチをメインスイッチと補助スイッチとから構成し、補助スイッチからの情報に基づいてブレーキペダルスイッチが故障しているか否かを判断する故障診断装置が使用されている。この種の故障診断装置では、メインスイッチが故障していると判断された場合、車室内の警告ランプを点灯させることによって運転者にブレーキペダルスイッチの故障を報知すると共に、エンジン等の制御にブレーキペダルスイッチ（メインスイッチ）からの情報を使用しないようにして、メインスイッチの故障に起因する不都合を早期に解消させている。
【０００３】
故障診断装置としては、例えば、図１０に示すように、ブレーキペダルが初期位置から踏み込まれて移動して第１検出位置に達したときに出力状態が「０」から「１」へ切り替わる補助スイッチと、ブレーキペダルがさらに移動して第２検出位置に達したときに出力状態が「０」から「１」へ切り替わるメインスイッチと、を備えたものがある。メインスイッチの故障を判断する具体的な方法としては、補助スイッチの状態が「０」から「１」へ切り替わったときにタイマをスタートさせ、その後所定時間が経過する間にメインスイッチの状態が「０」から「１」に切り替わらないときに故障と判断する方法（以下、時間に基づく診断方法と称する）や、図１１に示すように、メインスイッチの状態が「０」から「１」に切り替わることなく補助スイッチの状態が「０」から「１」へ切り替わったときにその回数をカウンタによって積算し、その積算値が所定値に達したときに故障と判断する方法（以下、回数に基づく診断方法と称する）がある。
【０００４】
また、ブレーキペダルの可動領域のうち初期位置から所定の範囲には、制動機能の働かないいわゆる遊びの領域が設けられており、ブレーキランプがメインスイッチからの情報に基づいて点灯することから、第２検出位置は制動機能が作動する直前の遊びの領域に設定される場合が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、運転者がブレーキペダルに足を軽く置いたまま踏み込むことなく車両走行を続けると、車両の振動等によってブレーキペダル上の足が振動し、これに起因して、ブレーキペダルが、第１検出位置に達した後、第２検出位置に達することなく、第１検出位置の前後を短時間に往復してしまう可能性がある。ブレーキペダルが第１検出位置の前後を往復すると、メインスイッチの状態が「０」に維持されたまま補助スイッチの状態が「０」と「１」との間で切り替わる。
【０００６】
ブレーキペダルがこのような特別な挙動を示した場合、上記従来の故障診断装置の時間に基づく診断方法や回数に基づく診断方法では、これに起因してブレーキペダルスイッチが故障であると判断されてしまう。すなわち、時間に基づく診断方法では、メインスイッチ及び補助スイッチの状態が共に「０」の状態の累積時間が所定時間に達すると故障と判断される。また、回数に基づく診断方法では、ブレーキペダルが第２検出位置に達しない状態で第１検出位置の前後を往復する度にその回数が積算され、回数の積算値が所定値に達したときに故障と判断される。
【０００７】
このように、従来の故障診断装置では、ブレーキペダルの挙動によっては、メインスイッチが正常であるにもかかわらず、誤って故障と判断されてしまう可能性が生じる。
【０００８】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであって、使用状態に起因する誤診断の可能性が軽減され、高い信頼性が得られる車両用スイッチの故障診断装置及び故障診断方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る車両用スイッチの故障診断装置は、メインスイッチと、補助スイッチと、時間積算手段と、回数積算手段と、故障判断手段と、を備えている。
【００１０】
メインスイッチは、車両に搭載され初期位置から所定方向へ移動自在な可動部材が第１の所定位置に達しているか否かを検出する。補助スイッチは、可動部材が初期位置と第１の所定位置との間の第２の所定位置に達しているか否かを検出する。時間積算手段は、可動部材が第２の所定位置に達していることを補助スイッチが検出したときに時間の積算を開始し、この時間の積算値が第１の所定値に達したとき、可動部材が第１の所定位置に達していることをメインスイッチが検出したとき、又は可動部材が第２の所定位置に達していないことを補助スイッチが検出したときに、時間の積算を停止してその時間の積算値をクリアする。回数積算手段は、時間の積算値が第１の所定値に達した回数を積算する。故障判断手段は、回数積算手段による回数の積算値が第２の所定値に達したときに、メインスイッチが故障していると判断する。
【００１１】
上記構成では、可動部材が初期位置から第１の所定位置まで移動すると、まず可動部材が第２の所定位置に達したときに、補助スイッチが可動部材を検出し、時間積算手段が時間の積算を開始する。
【００１２】
そして、メインスイッチが正常であれば、可動部材が第１の所定位置に達したときにメインスイッチがこれを検出し、時間積算手段は時間の積算を停止してそれまでの積算値をクリアする。ここで、時間積算手段に設定される第１の所定値を、通常の使用状態において可動部材が第２の所定位置から第１の所定位置まで移動するのに要する時間よりも長く設定しておけば、時間積算手段は、第１の所定値に達する前に時間の積算を停止すると共にそれまでの時間の積算値をクリアし、回数積算手段は回数の積算を行わない。従って、故障判断手段は、メインスイッチが故障していない、すなわち正常であると判断する。
【００１３】
一方、メインスイッチが故障していれば、可動部材が第１の所定位置に達してもメインスイッチはこれを検出せず、時間積算手段によって時間の積算が継続される。そして、時間の積算値が第１の所定値に達すると、時間積算手段は積算を停止し時間の積算値をクリアし、回数積算手段は回数の積算を行う。可動部材の移動が繰り返されると、時間積算手段による時間の積算値が第１の所定値に達する度に回数積算手段による回数の積算が繰り返され、回数の積算値が増大して第２の所定値に達したとき、故障判断手段は、メインスイッチが故障していると判断する。
【００１４】
また、可動部材が、第２の所定位置に達した後、第１の所定位置に達することなく、第２の所定位置の前後を短時間に往復するような特別な挙動を示した場合、可動部材が第２の所定位置に達したときに、補助スイッチが可動部材を検出し、時間積算手段が時間の積算を開始するが、この時間の積算値が第１の所定値に達する前に可動部材が第２の所定位置よりも初期位置側に戻ってしまうことが多く、このため、時間の積算はその積算値が第１の所定値に達する前に停止されクリアされる。従って、回数積算手段による回数の積算は行われず、故障判断手段は、メインスイッチが故障していると誤って判断してしまうことはない。なお、可動部材が第１の所定位置と第２の所定位置との間に一時的に維持され、可動部材が第２の所定位置よりも初期位置側に戻る前に時間の積算値が単発的に第１の所定値に達してしまった場合であっても、回数積算手段による回数の積算が１回行われるのみであり、回数の積算値が第２の所定値に達しない限り、メインスイッチが故障していると故障判断手段が誤って判断してしまうことはない。
【００１５】
このように、本発明によれば、可動部材が、第２の所定位置に達した後、第１の所定位置に達することなく、第２の所定位置の前後を短時間に往復するような例外的な挙動を示した場合であっても、メインスイッチが誤って故障と判断されることが回避される。従って、可動部材の使用状態に起因する誤診断の可能性が軽減され、高い信頼性を得ることができる。
【００１６】
上記構成において、回数積算手段を、可動部材が前記第１の所定位置に達したことをメインスイッチが検出したときに、回数の積算値をクリアするように構成しても良い。
【００１７】
上記構成では、回数の積算が誤って行われてしまった場合であっても、メインスイッチが正常であると判断されたときにそれまでの回数の積算値がクリアされるので、故障判断手段はより的確な判断を行うことができ、信頼性が一段と向上する。
【００１８】
また、可動部材は、ブレーキペダルであっても良い。
【００１９】
また、回数積算手段による回数の積算値が第２の所定値に達した回数をさらに積算し、その積算値が所定値に達したときにメインスイッチが故障していると故障判断手段が判断するように構成しても良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をブレーキペダルスイッチの故障診断装置に適用した一実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜図３は本実施形態に係るブレーキペダルスイッチの故障診断装置の模式図であり、図１はブレーキペダルの初期状態を、図２はブレーキペダルスイッチの中間状態を、図３はブレーキペダルスイッチの完全切替状態をそれぞれ示している。図４は図１のＥＣＭの一部を模式的に示すブロック構成図、図５は本実施形態の故障診断プログラムの制御を示すフローチャート、図６は図１〜図３の各状態におけるブレーキペダルスイッチの状態とブレーキペダルの位置との関係図、図７はメインスイッチが正常である場合のブレーキペダルスイッチ及びエラーカウンタの状態を示すタイムチャート、図８はメインスイッチが故障している場合のブレーキペダルスイッチ及びエラーカウンタの状態を示すタイムチャート、図９はブレーキペダルが特別な挙動を示した場合のブレーキペダルスイッチ及びエラーカウンタの状態を示すタイムチャートである。
【００２２】
図１に示すように、ブレーキペダル１の故障診断装置３は、ブレーキペダルスイッチ５と、ＥＣＭ（Electric Control Module）７とを備えている。
【００２３】
可動部材としてのブレーキペダル１は、運転席の前方下部に配置され、その上端部は車体に対して回転自在に連結されている。ブレーキペダル１の下部は、運転者の足に近接した初期位置から運転者の足によって踏み込まれて車体前方へ移動する。このブレーキペダル１の初期位置は、ストッパ（図示外）とリターンスプリング（図示外）とによって規制されている。すなわち、ブレーキペダル１はリターンスプリングによって初期位置に向かって付勢され、初期位置よりも車体後方へのブレーキペダル１の回転はストッパによって阻止されている。
【００２４】
リターンスプリングの付勢力に抗してブレーキペダル１が踏み込まれると、車両の制動装置（図示外）が作動する。なお、ブレーキペダル１の可動領域のうち初期位置から所定の範囲には、制動装置の作動しないいわゆる遊びの領域が設けられている。
【００２５】
ブレーキペダルスイッチ５は、補助スイッチSw１とメインスイッチSw２とを備えている。補助スイッチSw１は、ブレーキペダル１が初期位置から踏み込まれて第１検出位置（第２の所定位置）に達していることを検出してＥＣＭ７へ出力する。メインスイッチSw２は、ブレーキペダル１が第１検出位置からさらに踏み込まれて第２検出位置（第１の所定位置）に達していることを検出してＥＣＭ７へ出力する。ブレーキランプ（図示外）がメインスイッチSw２からの情報に基づいて点灯することから、第２検出位置は制動機能が作動する直前の遊びの領域に設定されている。また、補助スイッチSw１はメインスイッチSw２の故障を判断するためのものであり、且つブレーキペダルスイッチ５は全体として小型である方が好ましい等の理由から、第１検出位置と第２検出位置とは相互に近接して設定されている。
【００２６】
次に、ブレーキペダルスイッチ５について、さらに詳しく説明する。
【００２７】
補助スイッチSw１は、２つの接点１３，１５と、両接点１３，１５間を開閉自在に電気的に接続する接続板１７と、を備えている。一方の接点１３はＥＣＭ７に接続され、他方の接点１５はアースされている。両接点１３，１５間が接続板１７によって接続された状態（補助スイッチSw１が閉じた状態）における補助スイッチSw１からＥＣＭ７への出力状態は「０」であり、接続板１７が両接点１３，１５から離れた状態（補助スイッチSw１が開いた状態）における補助スイッチSw１からＥＣＭ７への出力状態は「１」である。
【００２８】
メインスイッチSw２は、２つの接点１９，２１と、両接点１９，２１間を開閉自在に電気的に接続する接続板２３と、を備えている。一方の接点１９はＥＣＭ７に接続され、他方の接点２１はバッテリの正電極２５に接続されている。両接点１９，２１間が接続板２３によって接続された状態（メインスイッチSw２が閉じた状態）におけるメインスイッチSw２からＥＣＭ７への出力状態は「１」であり、接続板２３が両接点１９，２１から離れた状態（メインスイッチSw２が開いた状態）におけるメインスイッチSw２からＥＣＭ７への出力状態は「０」である。
【００２９】
補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の接点１３，１５，１９，２１と接続板１７，２３とは、ブレーキペダルスイッチ５のハウジング２９内に収容され、接続板１７，２３同士はロッド２７によって連結支持されている。ロッド２７は、ハウジングに対してスライド移動自在に支持され、接続板１７からブレーキペダル１に向かってハウジング外へ延びている。ロッド２７の先端はブレーキペダル１に対向し、踏み込まれて移動するブレーキペダル１によって押されて移動する。このロッド２７の移動に伴って、接続板１７，２３が移動する。
【００３０】
図１に示すように、初期状態のブレーキペダルスイッチ５では、ロッド２７がリターンスプリング（図示外）によってハウジングから最も突出した位置（図１に示す）に付勢され、補助スイッチSw１が閉じて「０」を出力し、メインスイッチSw２が開いて「０」を出力する。ブレーキペダル１が踏み込まれて初期位置から第１検出位置まで移動する間では、ロッド２７の先端はブレーキペダル１から離れており、ブレーキペダルスイッチ５は初期状態に維持される。
【００３１】
ブレーキペダル１が踏み込まれて第１検出位置に達すると、ブレーキペダル１がロッド２７の先端に当接して押圧し、ロッド２７が図１中右方向へ移動し、ブレーキペダルスイッチ５が図２に示すような中間状態へ移行する。中間状態のブレーキペダルスイッチ５では、補助スイッチSw１が開いて「１」を出力し、メインスイッチSw２が開いて「０」を出力する。
【００３２】
ブレーキペダル１がさらに踏み込まれて第２検出位置に達すると、ブレーキペダルスイッチ５が図３に示すような完全切替状態へ移行する。完全切替状態のブレーキペダルスイッチ５では、補助スイッチSw１が開いて「１」を出力し、メインスイッチSw２が閉じて「１」を出力する。
【００３３】
このように、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態は、ブレーキペダル１の位置に応じて変更される。すなわち、図６に示すように、ブレーキペダル１が初期位置から第１検出位置に達する迄の状態Ａ（図１に示す状態）では、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態は共に「０」であり、ブレーキペダル１が第１検出位置に達した時点で補助スイッチSw１の出力状態のみが「１」に切り替わる。ブレーキペダル１が第１検出位置から第２検出位置に達する迄の状態Ｂ（図２に示す状態）では、補助スイッチSw１の出力状態は「１」、メインスイッチSw２の出力状態は「０」であり、ブレーキペダル１が第２検出位置に達した時点でメインスイッチSw２の出力状態も「１」に切り替わる。ブレーキペダル１が第２検出位置に達した後の状態Ｃ（図３に示す状態）では、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態は共に「１」である。
【００３４】
次に、ＥＣＭ７について、さらに詳しく説明する。
【００３５】
図４に示すように、ＥＣＭ７は、時間積算手段を構成するタイマ制御部３１及びタイマ３３と、回数積算手段を構成するカウンタ制御部３５及びエラーカウンタ３７と、故障判断手段としての故障判断部３９と、を備えている。
【００３６】
タイマ制御部３１は、ブレーキペダル１が初期位置から移動して第１検出位置に達していることを補助スイッチSw１が検出したとき（補助スイッチSw１の出力状態が「０」から「１」に切り替わったとき）にタイマ３３を制御して時間の積算を開始する。そして、この時間の積算値（タイマカウント値）Ｔｉが予め設定されたタイマ規定値（第１の所定値）Ｔｐに達したとき、ブレーキペダル１が第２検出位置に達していることをメインスイッチSw２が検出したとき（メインスイッチSw２の出力状態が「０」から「１」に切り替わったとき）、又はブレーキペダル１が第１検出位置に達していないことを補助スイッチSw１が検出したとき（補助スイッチSw１の出力状態が「０」に戻ったとき）の何れかの場合に、タイマ３３による時間の積算を停止すると共にタイマカウント値Ｔｉをクリアする。タイマ規定値Ｔｐは、通常の車両走行時において運転者がブレーキを利かすためブレーキペダル１を踏み込んだときに、ブレーキペダル１が第１検出位置から第２検出位置まで移動するのに要する時間よりも長くなるように設定されている。
【００３７】
カウンタ制御部３５は、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達する毎に、エラーカウンタ３７による回数の積算値（エラーカウント値）Ｅｃを積算させる。また、カウンタ制御部３５は、ブレーキペダル１が第２検出位置に達したことをメインスイッチSw２が検出したとき（メインスイッチSw２の出力状態が「０」から「１」に切り替わったとき）に、エラーカウント値Ｅｃをクリアする。
【００３８】
故障判断部３９は、エラーカウント値Ｅｃがエラーカウント規定値（第２の所定値）Ｅｐに達したときに、メインスイッチSw２が故障していると判断する。メインスイッチSw２が故障していると判断されると、ＥＣＭ７は、車室内の警告ランプ（図示外）を点灯させることによって運転者にブレーキペダルスイッチ５のメインスイッチSw２の故障を報知すると共に、エンジンやＡＴ（Automatic Transmission）やＡＢＳ（Antilock Brake System）などの制御にメインスイッチSw２からの情報を使用することを一時的に停止する。
【００３９】
次に、ＥＣＭ７における故障診断プログラムの制御について、図５のフローチャートに基づいてさらに詳しく説明する。
【００４０】
キーシリンダにキーが差し込まれてアクセサリ位置へ回されることにより、タイマ制御部３１、タイマ３３、カウンタ制御部３５、エラーカウンタ３７、及び故障判断部３９がＯＮされて、ステップＳ１へ進む。
【００４１】
ステップＳ１では、カウンタ制御部３５がエラーカウンタ３７のエラーカウント値Ｅｃを０にリセットすると共に、タイマ制御部３１がタイマ３３のタイマカウント値Ｔｉを０にリセットし、ステップＳ２へ進む。
【００４２】
ステップＳ２では、故障判断部３９が、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態が共に「０」であるか否かを判断する。すなわち、本制御による判断開始条件としてブレーキペダル１が踏み込まれていないことを要求し、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の双方が「０」のとき（ブレーキペダル１が踏み込まれていないとき）に、ステップＳ３へ進んで本制御による判断を開始する。
【００４３】
一方、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の一方が「１」のとき（ブレーキペダル１が既に踏み込まれているとき）は、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の双方が「０」に変わるまで（ブレーキペダル１の踏み込みが解除されるまで）本ステップの判断を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ３では、故障判断部３９が、補助スイッチSw１の出力状態とメインスイッチSw２の出力状態とが相違しているか否かを判断する。相違していない（等しい）ときは、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態が共に「０」であり、ブレーキペダル１が未だ踏み込まれていないと判断されるため、ステップＳ２へ戻る。
【００４５】
一方、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態が相違しているときは、補助スイッチSw１の出力状態が「１」であり、ブレーキペダル１が踏み込まれて第１検出位置に達したと判断されるため、ステップＳ４へ進む。
【００４６】
ステップＳ４では、タイマ制御部３１がタイマ３３を制御してタイマカウント値Ｔｉの積算を開始し、ステップＳ５へ進む。
【００４７】
ステップＳ５では、故障判断部３９が、タイマカウント値Ｔｉとタイマ規定値Ｔｐとを比較し、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐよりも小さいときは、ステップＳ６へ進む。
【００４８】
ステップＳ６では、故障判断部３９が、補助スイッチSw１の出力状態とメインスイッチSw２の出力状態とが相違しているか否かを判断する。相違しているときは、補助スイッチSw１の出力状態が「１」で且つメインスイッチSw２の出力状態が「０」である。この場合、ブレーキペダル１が第１検出位置と第２検出位置との間に存在しているためメインスイッチSw２の出力状態が「０」である可能性と、ブレーキペダル１は第２検出位置に達しているがメインスイッチSw２が故障しているためメインスイッチSw２の出力状態が「０」である可能性とが混在する。このため、直ぐにメインスイッチSw２が故障していると判断せず、ステップＳ５に戻る。すなわち、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐより小さく、補助スイッチSw１の出力状態が「１」で且つメインスイッチSw２の出力状態が「０」である間は、ステップＳ５及びステップＳ６の制御を繰り返す。
【００４９】
タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達する前に、メインスイッチSw２の出力状態が「１」に切り替わったとき（両スイッチSw１，Sw２の状態が共に「１」のとき）、又は補助スイッチSw１の出力状態が「０」に切り替わったとき（両スイッチSw１，Sw２の状態が共に「０」のとき）は、ステップＳ６からステップＳ７へ進む。
【００５０】
ステップＳ７では、タイマ制御部３１が、タイマ３３によるタイマカウント値Ｔｉの積算を停止し、タイマカウント値Ｔｉを０にリセットして、ステップＳ８へ進む。
【００５１】
ステップＳ８では、故障判断部３９が、補助スイッチSw１及びメインスイッチSw２の出力状態が共に「０」であるか否かを判断する。両スイッチSw１，Sw２が共に「０」ではないときは、ステップＳ６での判断を受けて、両スイッチSw１，Sw２の状態が共に「１」であると判断される。この場合、図７に示すように、ブレーキペダルスイッチ５では、補助スイッチSw１が「０」から「１」に切り替わった後、タイマ規定値Ｔｐが経過する前にメインスイッチSw２が「０」から「１」に切り替わっていることから、メインスイッチSw２が正常に機能していると判断され、ステップＳ９へ進む。
【００５２】
ステップＳ９では、カウンタ制御部３５が、エラーカウンタ３７のエラーカウント値Ｅｃを０にリセットし、ステップＳ２へ戻り、本制御を繰り返す。
【００５３】
ステップＳ８において、両スイッチSw１，Sw２が共に「０」であると判断されたときは、図９に示すように、ブレーキペダルスイッチ５では、補助スイッチSw１が「０」から「１」に切り替わった後、タイマ規定値Ｔｐが経過する前に、メインスイッチSw２が「０」から「１」に切り替わることなく補助スイッチSw１が「０」から「１」に切り替わっていることから、ブレーキペダル１が十分に踏み込まれずに第１検出位置に達した後第２検出位置に達することなく第１検出位置よりも初期位置側に移動してしまった可能性が極めて高いと判断される。従って、メインスイッチSw２が正常に機能しているか故障しているかの判断を正確に行うことができないため、エラーカウント値Ｅｃをその時の状態に維持したままステップＳ２へ戻り、本制御を繰り返す。
【００５４】
ステップＳ５において、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達したときは、図８に示すように、ブレーキペダルスイッチ５では、補助スイッチSw１が「０」から「１」に切り替わった後、タイマ規定値Ｔｐが経過しても、補助スイッチSw１が「１」にメインスイッチSw２が「０」にそれぞれ維持されていることから、ブレーキペダル１が十分に踏み込まれて第２検出位置に達してもメインスイッチSw２が「１」に切り替わらない、すなわちメインスイッチSw２が故障している可能性があると判断され、ステップＳ１０へ進む。
【００５５】
ステップＳ１０では、タイマ制御部３１が、タイマ３３によるタイマカウント値Ｔｉの積算を停止し、タイマカウント値Ｔｉを０にリセットして、ステップＳ１１へ進む。
【００５６】
ステップＳ１１では、カウンタ制御部３５が、エラーカウンタ３７のエラーカウント値Ｅｃに１を加算し、ステップＳ１２へ進む。
【００５７】
ステップＳ１２では、故障判断部３９が、エラーカウント値Ｅｃがエラーカウント規定値Ｅｐ以上か否かを判断する。エラーカウント値Ｅｃがエラーカウント規定値Ｅｐ以上のときは、メインスイッチSw２が故障していると判断し、エラーカウント値Ｅｃがエラーカウント規定値Ｅｐ未満のときは、ステップＳ２へ戻って本制御を繰り返す。
【００５８】
以上のように、本実施形態では、運転者がブレーキを利かすためブレーキペダル１を踏み込み、ブレーキペダル１が移動して第１検出位置に達すると、補助スイッチSw１がブレーキペダル１を検出し（補助スイッチSw１が「０」から「１」に切り替わり）、タイマ３３がタイマカウント値Ｔｉの積算を開始する。
【００５９】
メインスイッチSw２が正常であれば、図７に示すように、ブレーキペダル１が十分に踏み込まれて第２検出位置に達したときにメインスイッチSw２がこれを検出し（メインスイッチSw２が「０」から「１」に切り替わり）、タイマ制御部３１はタイマカウント値Ｔｉの積算を停止しタイマカウント値Ｔｉを０にリセットする。ここで、タイマ制御部３１に設定されるタイマ規定値Ｔｐは、通常の車両走行時において運転者がブレーキを利かすためブレーキペダル１を踏み込んだときにブレーキペダル１が第１検出位置から第２検出位置まで移動するのに要する時間よりも長くなるように設定されているため、タイマ制御部３１は、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達する前にタイマカウント値Ｔｉの積算を停止してこれを０にリセットし、カウンタ制御部３５は、エラーカウント値Ｅｃの積算を行わない。従って、故障判断部３９は、メインスイッチSw２が故障していない、すなわち正常であると判断する。
【００６０】
一方、メインスイッチSw２が故障していれば、図８に示すように、ブレーキペダル１が第２検出位置に達してもメインスイッチSw２はこれを検出せず（メインスイッチSw２が「０」のまま維持され）、タイマ制御部３１はタイマカウント値Ｔｉの積算を継続させる。そして、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達すると、タイマ制御部３１はタイマカウント値Ｔｉの積算を停止して０にリセットし、カウンタ制御部３５は、エラーカウント値Ｅｃの積算を行う。ブレーキペダル１の移動が繰り返されると、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達する度にエラーカウント値Ｅｃの積算が繰り返され、エラーカウント値Ｅｃが増大してエラーカウント規定値Ｅｐに達したとき、故障判断部３９は、メインスイッチSw２が故障していると判断する。
【００６１】
また、例えば、運転者がブレーキペダル１に足を軽く置いたまま踏み込むことなく車両走行を続けると、車両の振動等によってブレーキペダル１上の足が振動し、これに起因して、ブレーキペダル１が、第１検出位置に達した後、第２検出位置に達することなく、第１検出位置の前後を短時間に往復するような特別な挙動を示す場合がある。このとき、ブレーキペダルスイッチ５は、図１に示す初期状態と図２に示す中間状態とを繰り返し、図９に示すように、メインスイッチSw２の状態が「０」に維持されたまま補助スイッチSw１の状態が「０」と「１」との間で切り替わる。補助スイッチSw１が「１」に切り替わったときに、タイマ制御部３１がタイマカウント値Ｔｉの積算を開始するが、殆どの場合、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達する前にブレーキペダル１が第１検出位置よりも初期位置側に戻ってしまう（補助スイッチSw１が「０」に戻ってしまう）ため、タイマカウント値Ｔｉがタイマ規定値Ｔｐに達する前にその積算が停止され０にリセットされる。従って、カウンタ制御部３５によるエラーカウント値Ｅｃの積算は行われず、故障判断部３９は、メインスイッチSw２が故障していると誤って判断してしまうことはない。なお、ブレーキペダル１が第２検出位置と第１検出位置との間に一時的に維持され、補助スイッチSw１が「０」に戻る前に、タイマカウント値Ｔｉが単発的にタイマ規定値Ｔｐに達してしまった場合であっても、カウンタ制御部３５によるエラーカウント値Ｅｃの積算が１回行われるのみであり、エラーカウント値Ｅｃがエラーカウント規定値Ｅｐに達しない限り、メインスイッチSw２が故障していると故障判断部３９が誤って判断してしまうことはない。
【００６２】
このように、本発明によれば、ブレーキペダル１が、第１検出位置に達した後、第２検出位置に達することなく、第１検出位置の前後を短時間に往復するような例外的な挙動を示した場合であっても、メインスイッチSw２が故障していると誤って判断されることが回避される。従って、ブレーキペダル１の使用状態に起因する誤診断の可能性が軽減され、高い信頼性を得ることができる。
【００６３】
また、カウンタ制御部３５は、ブレーキペダル１が第２検出位置に達したことをメインスイッチSw２が検出したときに、エラーカウント値Ｅｃを０にリセットする。従って、エラーカウント値Ｅｃの積算が誤って行われてしまった場合であっても、メインスイッチSw２が正常であると判断されたときにそれまでのエラーカウント値Ｅｃがクリアされるので、故障判断部３９はより的確な判断を行うことができ、信頼性が一段と向上する。
【００６４】
また、エラーカウント値Ｅｃがエラーカウント規定値Ｅｐに達した回数を積算するカウンタをさらに設け、その積算値が所定値に達したときにメインスイッチSw２が故障していると故障判断部３９が判断するように構成しても良い。
【００６５】
さらに、本実施形態では、本発明をブレーキペダルスイッチに適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、エアコンスイッチやクラッチスイッチ等のような可動部材を検出するための車両用の様々なスイッチに適用することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、可動部材が、第２の所定位置に達した後、第１の所定位置に達することなく、第２の所定位置の前後を短時間に往復するような例外的な挙動を示した場合であっても、メインスイッチが誤って故障と判断されることが回避される。従って、可動部材の使用状態に起因する誤診断の可能性が軽減され、高い信頼性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る故障診断装置においてブレーキペダルスイッチの初期状態を示した模式図である。
【図２】図１の故障診断装置においてブレーキペダルスイッチの中間状態を示した模式図である。
【図３】図１の故障診断装置においてブレーキペダルスイッチの完全切替状態を示した模式図である。
【図４】図１のＥＣＭの一部を模式的に示すブロック構成図である。
【図５】本実施形態の故障診断プログラムの制御を示すフローチャートである。
【図６】図１〜図３の各状態におけるブレーキペダルスイッチの状態とブレーキペダルの位置との関係図である。
【図７】メインスイッチが正常である場合のブレーキペダルスイッチ及びエラーカウンタの状態を示すタイムチャートである。
【図８】メインスイッチが故障している場合のブレーキペダルスイッチ及びエラーカウンタの状態を示すタイムチャートである。
【図９】ブレーキペダルが特別な挙動を示した場合のブレーキペダルスイッチ及びエラーカウンタの状態を示すタイムチャートである。
【図１０】従来のブレーキペダルスイッチの状態とブレーキペダルの位置との関係図である。
【図１１】ブレーキペダルの特別な挙動を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ ブレーキペダル（可動部材）
３ 故障診断装置
５ ブレーキペダルスイッチ（車両用スイッチ）
７ ＥＣＭ
３１ タイマ制御部（時間積算手段）
３３ タイマ（時間積算手段）
３５ カウンタ制御部（回数積算手段）
３７ エラーカウンタ（回数積算手段）
３９ 故障判断部（故障判断手段）
Sw１ 補助スイッチ
Sw２ メインスイッチ
Ｔｉ タイマカウント値（時間の積算値）
Ｔｐ タイマ規定値（第１の所定値）
Ｅｃ エラーカウント値（回数の積算値）
Ｅｐ エラーカウント規定値（第２の所定値）
Claims (4)
- 車両に搭載され初期位置から所定方向へ移動自在な可動部材が第１の所定位置に達しているか否かを検出するメインスイッチと、
前記可動部材が前記初期位置と前記第１の所定位置との間の第２の所定位置に達しているか否かを検出する補助スイッチと、
前記可動部材が前記第１の所定位置に達していないことを前記メインスイッチが検出し且つ前記可動部材が前記第２の所定位置に達していることを前記補助スイッチが検出したときに時間の積算を開始し、当該時間の積算の開始後に、前記可動部材が前記第２の所定位置に達していないことを前記補助スイッチが検出することなく且つ前記可動部材が前記第１の所定位置に達したことを前記メインスイッチが検出することなく前記時間の積算値が第１の所定値に達したとき、前記可動部材が前記第２の所定位置に達していないことを前記補助スイッチが検出することなく前記時間の積算値が前記第１の所定値に達する前に前記可動部材が前記第１の所定位置に達したことを前記メインスイッチが検出したとき、及び前記可動部材が前記第１の所定位置に達したことを前記メインスイッチが検出することなく前記時間の積算値が前記第１の所定値に達する前に前記可動部材が前記第２の所定位置に達していないことを前記補助スイッチが検出したときに、前記時間の積算を停止してその積算値をクリアする時間積算手段と、
前記時間の積算値が前記第１の所定値に達した回数を積算する回数積算手段と、
前記回数積算手段による前記回数の積算値が第２の所定値に達したときに、前記メインスイッチが故障していると判断する故障判断手段と、を備え、
前記時間積算手段は、前記時間の積算を停止してその積算値をクリアした後、前記可動部材が前記第１の所定位置に達していないことを前記メインスイッチが検出し且つ前記可動部材が前記第２の所定位置に達していることを前記補助スイッチが検出したときに時間の積算を再び開始する
ことを特徴とする車両用スイッチの故障診断装置。 - 請求項１に記載の車両用スイッチの故障診断装置であって、
前記回数積算手段は、前記可動部材が前記第１の所定位置に達したことを前記メインスイッチが検出したときに、前記回数の積算値をクリアする
ことを特徴とする車両用スイッチの故障診断装置。 - 請求項１又は請求項２に記載の車両用スイッチの故障診断装置であって、
前記可動部材は、ブレーキペダルである
ことを特徴とする車両用スイッチの故障診断装置。 - 車両に搭載され初期位置から所定方向へ移動自在な可動部材が第１の所定位置に達しているか否かをメインスイッチによって検出するステップと、
前記可動部材が前記初期位置と前記第１の所定位置との間の第２の所定位置に達しているか否かを検出するステップと、
前記可動部材が前記第１の所定位置に達していないこと及び前記可動部材が前記第２の所定位置に達していることが検出されたときに時間の積算を開始するステップと、
前記時間の積算の開始後に、前記可動部材が前記第２の所定位置に達していないこと及び前記可動部材が前記第１の所定位置に達したことの何れも検出されることなく前記時間の積算値が第１の所定値に達したとき、前記可動部材が前記第２の所定位置に達していないことが検出されることなく前記時間の積算値が前記第１の所定値に達する前に前記可動部材が前記第１の所定位置に達していることが検出されたとき、及び前記可動部材が前記第１の所定位置に達したことが検出されることなく前記時間の積算値が前記第１の所定値に達する前に前記可動部材が前記第２の所定位置に達していないことが検出されたときに、前記時間の積算を停止してその積算値をクリアするステップと、
前記時間の積算を停止してその積算値をクリアした後、前記可動部材が前記第１の所定位置に達していないこと及び前記可動部材が前記第２の所定位置に達していることが検出されたときに時間の積算を再び開始するステップと、
前記時間の積算値が前記第１の所定値に達した回数を積算するステップと、
前記回数の積算値が第２の所定値に達したときに、前記メインスイッチが故障していると判断するステップと、
を備えたことを特徴とする車両用スイッチの故障診断方法。
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