JP2562174B2 - アンチスキッド制御装置 - Google Patents

アンチスキッド制御装置

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JP2562174B2
JP2562174B2 JP63100182A JP10018288A JP2562174B2 JP 2562174 B2 JP2562174 B2 JP 2562174B2 JP 63100182 A JP63100182 A JP 63100182A JP 10018288 A JP10018288 A JP 10018288A JP 2562174 B2 JP2562174 B2 JP 2562174B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1763Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to the coefficient of friction between the wheels and the ground surface
    • B60T8/17636Microprocessor-based systems

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は制動時の車輪ロックを最大制動効率が達成さ
れる態様で防止するアンチスキッド制御装置に関するも
のである。
(従来の技術) アンチスキッド制御装置は、制動中車輪速が車体速に
対し所定のスリップ関係(例えば車輪の路面摩擦係数が
最大となる理想スリップ率を越える状態)となった時、
当該車輪のスリップ(ロック)を防止するようブレーキ
液圧を減圧する構成となす。
ところでかかるブレーキ液圧の減圧に当り、その速度
が速いと、高摩擦路でブレーキ液圧が低くなり過ぎて制
動距離が長くなったり、車輪間制動力のアンバランスが
大きくなって操縦不安定となり、逆に減圧速度が遅い
と、低摩擦路でブレーキ液圧が高過ぎてスリップにより
制動距離が長くなり、いずれにしても制動効率の低下を
招く。この意味合いにおいて、高摩擦路ではブレーキ液
圧の減圧速度を遅くし、低摩擦路ではブレーキ液圧の減
圧速度を速くするのが良い。
これがため従来、特開昭60−261769号公報に記載の如
く、車輪速から車体速を模して算出した擬似車速(車体
速を直接検出するドップラーレーダー等が高価で非現実
的なため)の低下勾配より路面摩擦係数を判断し、その
結果を上記減圧速度制御に資する技術が提案された。
(発明が解決しようとする課題) しかしこの技術では、2回目以後のスキッドサイクル
における擬似車速の低下勾配は計算によりほぼ路面摩擦
係数に対応させ得るものの、最初のスキッドサイクルに
おける擬似車速の低下勾配は計算不能のため予め高又は
低摩擦路のいずれかに対応するよう設定するしかないた
め、必ずしも路面摩擦係数に対応せず、前記した要求通
りの減圧速度制御が得られないまま、制動効率の低下や
操縦不安定の問題が生ずることを確かめた。
(課題を解決するための手段) 本発明は、第10図にΔVWで示す制動開始時の車輪速
と、制動後、最初のアンチスキッド制御用の減圧が開始
された時の車輪速間の差が高摩擦路程大きくなり、この
差を第1スキッドサイクル時に検出可能であって、当該
差をブレーキ液圧の減圧速度制御に資すれば、この制御
を第1スキッドサイクルから要求通りのものになし得て
上述の問題を解消できるとの観点から、ブレーキ液圧を
発生させた制動中車輪がロックする時、ブレーキ液圧を
減圧として車輪ロックを防止するアンチスキッド制御を
行うようにした装置において、 制動開始時の車輪速を検出する制動開始車輪速検出手
段と、 制動後、最初のアンチスキッド制御用の減圧が開始さ
れた時の車輪速を検出するアンチスキッド開始車輪検出
手段と、 これら両手段の検出車輪速差が大きい時、前記アンチ
スキッド制御用の減圧を緩やかに、又小さい時、該減圧
を急速に行う減圧速度制御手段とを設けたものである。
(作 用) アンチスキッド制御装置は、ブレーキ液圧を発生させ
た制動中車輪がロックすると、ブレーキ液圧を減圧して
車輪ロックを防止する。
ところで、制動開始車輪速検出手段が検出した制動開
始時の車輪速と、アンチスキッド開始車輪速検出手段が
検出した、制動後、最初のアンチスキッド制御用の減圧
が開始された時の車輪速との差が大きい時、つまり高摩
擦路では減圧速度制御手段が上記ブレーキ液圧の減圧を
緩やかに行い、上記の差が小さい時、つまり低摩擦路で
は減圧速度制御手段が上記の減圧を急速に行う。従っ
て、高摩擦路でブレーキ液圧が低くなり過ぎて制動距離
が長くなったり、車輪間制動力のアンバランスが大きく
なって操縦不安定になるのを防止することができると共
に、低摩擦路でブレーキ液圧が高過ぎてスリップにより
制動距離が長くなるのを防止することができ、いずれの
路面でも高い制動効率及び操縦安定性を確保し得る。
しかも、上述の車輪速差を第1スキッドサイクル時に
検出可能であり、上記減圧速度制御及びそれによる作用
効果を第1スキッドサイクルから達成することができ
る。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
第1図は本発明のアンチスキッド制御装置の一実施例
を示す全体システム図で、図中1は右前輪、1aはそのホ
イールシリンダ、2は左前輪、2aはそのホイールシリン
ダ、3は右後輪、3aはそのホイールシリンダ、4は左後
輪、4aはそのホイールシリンダを夫々示す。又、5はエ
ンジン、6は変速機、7はプロペラシャフト、8はディ
ファレンシャルギヤ、9,10は夫々後車軸で、これらによ
り後2輪3,4を駆動して車両を走行させ得るものとす
る。
ブレーキ装置は、2系統マスターシリンダ11の一系統
11aを管路12により右前輪ホイールシリンダ1aに接続す
ると共に、管路13により左前輪ホイールシリンダ2aに接
続し、他系統11bを管路14により右後輪ホイールシリン
ダ3aに接続すると共に管路14,15により左後輪ホイール
シリンダ4aに接続した所謂前後スプリット式液圧ブレー
キ装置とする。このブレーキ装置はブレーキペダル16の
踏込みにより発生してマスターシリンダ11の2系統11a,
11bから出力されるマスターシリンタ液圧により作動さ
れて車両を減速させることができる。
右前輪1、左前輪2及び後2輪3,4に対する合計3個
のアンチスキッド制御手段を設け、これらは管路12,13,
14中に夫々挿入したアクチュエータ17a,17b,17cと、こ
れらを作動制御するアンチスキッド制御回路18とで構成
する。
アクチュエータ17a,17b,17cは夫々同様のものである
ため、対応部分をサフィックスa,b,cの異なる同一符号
にて示し、右前輪用アクチュエータ17aのみについて以
下に詳細説明する。アクチュエータ17aは流入弁(EV
弁)19aと、排出弁(AV 弁)20aと、ポンプ21aと、アキ
ュムレータ22aと、チェックバルブ23aとを図示の如くに
接続して構成する。EV弁19a及びAV弁20aはアンチスキッ
ド制御回路18からのEV1信号及びAV1信号により個々に制
御され、ポンプ21aは他のアクチュエータ17b,17cにおけ
るポンプ21b,21cと共に共通なモータ24により適宜駆動
され、この駆動をアンチスキッド制御回路18からのMR信
号により制御する。EV1信号がLレベルでEV弁19aを開
き、AV1信号がLレベルでAV弁20aを閉じている状態でホ
イールシリンダ1aへのブレーキ液圧はマスターシリンダ
液圧と同じ値になる迄上昇される。又、この状態でEV1
信号がHレベルに転じてEV弁19aをも閉じると、ホイー
ルシリンダ1aへのブレーキ液圧は保持される。次にこの
状態でAV1信号がHレベルに転じてAV弁20aを開き、加え
てHレベルのMR信号によりトランジスタ25を導通し、モ
ータ24を電源+Eにより付勢してポンプ21aを駆動する
とホイールシリンダ1aのブレーキ液圧はマスタシリンダ
11に戻されて減圧される。上記の動作を表にまとめると
次表の如くである。
アンチスキッド制御回路18は右前輪1の回転速度を検
出する車輪速センサ26aからの信号を基に上記EV1信号及
びAV1信号を発する回路部分18aと、左前輪2の回転速度
を検出する車輪速センサ26bからの信号を基に左前輪用
アクチュエータ17bのためのEV2信号及びAV2信号を発す
る回路部分18bと、後2輪3,4の平均回転速度であるプロ
ペラシャフト7の回転速度を検出する車輪速センサ26c
からの信号を基に後輪用アクチュエータ17cのためのEV3
信号及びAV3信号を発する回路部分18cと、擬似車速発生
装置27と、これからの擬似車速から前記理想スリップ率
に対応した目標車輪速を発生する回路28a,28b,28cと、A
V1,AV2,AV3信号の元となるAV1′,AV2′,AV3′(Hレベ
ル)の論理和をとるORゲート29、及び該ORゲートの出力
の立上がり毎にトリガされて所定時間HレベルのMR信号
を発するリトリガブルタイマ30とで構成する。
回路部分18a,18b,18cは夫々同様な構成とするため、
対応部分をサフィックスa,b,cの異なる同一符号に示
し、回路部分18aのみについて詳細説明を行う。31aは車
輪速検出回路で、車輪速センサ26aからの右前輪回転数
(パルス)信号と右前輪回転半径とからその周速(車輪
速)VW1を演算する。この車輪速VW1は車輪加速度検出回
路32aに入力されて車輪加速度αW1(負が減速度)の演
算に供される。車輪加速度αW1は比較器33a,34aで減速
度基準値b1及び加速度基準値a1と比較され、比較器33a
は車輪減速度αW1が基準値b1より大きな減速度になる時
Hレベル信号を出力し、比較器34aは車輪加速度αW1
基準値a1より大きな加速度になる時Hレベル信号を出力
する。比較器35aは車輪速VW1を目標車輪速発生回路28a
からの後述する目標車輪速(Vfh×0.85)と比較し、車
輪速VW1がこの目標車輪速以下の間、比較器35aはHレベ
ル信号を出力する。ORゲート36aは比較器33a〜35aのH
レベル出力の論理和をとってHレベル信号を発し、この
信号はORゲート40aを経由し、EV1信号として増幅器37a
による増幅後EV弁19aに供給する。ANDゲート38aは比較
器35aのHレベル出力と、比較器34aからのLレベル信号
との論理積をとってHレベルのAV1′信号を発し、この
信号を本発明の要旨に係わる減圧速度制御回路90aによ
りAV1信号とした後、増幅器39aを経てAV弁20aに供給す
る。
ORゲート40aの残りの入力にはANDゲート41aの出力を
接続し、該ANDゲートの3入力に夫々可変タイマ42a、一
定周波数の矩形パルスを発生するパルス発生器(OSC)4
3a及び前記リトリガブルタイマ30からのMR信号を供給す
る。可変タイム42aは比較器34aの出力の立下がりにより
トリガされ、ピーク値検出回路44aにより検出した車輪
加速度αW1のピーク値αmaxに応じた時間だけHレベル
信号を出力するものとし、ピーク値検出回路44aは比較
器33aからの出力の立下がりから次の立上がりまでの間
における車輪加速度αW1のピーク値αmaxを検出するも
のとする。
これがため、ピーク値検出回路44aは第2図に明示す
るようにバッファアンプ45,46と、ダイオード47と、コ
ンデンサ48とよりなるピークホールド回路、及びアナロ
グスイッチ49により構成し、バッファアンプ45の+入力
に車輪加速度αW1を入力し、アナログスイッチ49のゲー
トに比較器33aの出力信号を入力し、バッファアンプ46
よりピーク値αmaxを出力するようなものとする。
かかるピーク値検出回路44aの動作は、車輪加速度α
W1が第3図の如くであり、従って比較器33aの出力が同
図の如くである場合について述べると、次の通りであ
る。即ち車輪減速度αW1が基準値b1を越えて比較器33a
の出力がHレベルである間、この比較器出力はアナログ
スイッチ49のONによりコンデンサ48をリセットし、この
リセット間の車輪加速度αW1のピーク値αmaxに対応し
た電圧をコンデンサ48に充電してピーク値αmaxをバッ
ファアンプ46より出力することができる。
又可変タイマ42aは第4図に明示する如く第1タイマ5
0及び第2タイマ51により構成し、第1タイマ50の入力
Bには比較器34aの出力を反転器52,53を経て供給し、入
力Bの立下がりで第1タイマ50は起動してタイマ出力を
端子QAより生ずる。タイマ出力の設定時間は端子T1,T2
に外部接続したコンデンサ54と可変抵抗回路55との時定
数で決まり、可変抵抗回路55の抵抗値は前記ピーク値α
maxに比例して大きくなるものとする。従って、第1タ
イマ50の端子QAからのタイマ出力設定時間はピーク値α
maxの大きさに比例して長くなる。第1タイマ50の出力Q
Aは第2タイマ51の入力Bに供給され、第2タイマ51に
は外部接続したコンデンサ56及び可変抵抗57で決まる時
定数が固定的に設定されている。そして第2タイマ51
は、第1タイマ出力QAの立下がりにより起動され、端子
QBよりANDゲート41aへ上記時定数だけHレベル信号を出
力する。
かかる可変タイマ42aの動作は、車輪加速度αW1が第
5図の如くであり、従って比較器34aの出力が同図に示
す如くである場合につき説明すると、車輪加速度αW1
基準値a1以下となって比較器34aの出力が立下がる瞬時
より第1タイマ50の出力QAはピーク値αmaxに応じた時
間T1だけHレベルとなり、出力QAの立下がり瞬時より第
2タイマ51の出力QBは一定時間T2だけHレベルとなる。
擬似車速発生装置27は車輪速VW1〜VW3を基に擬似車速
Vf1〜Vf3を個々に造り出す回路27a〜27cと、これら擬似
車速のうち最も車速に近い最高値のものを選択するセレ
クトハイスイッチ58とで構成し、スイッチ58はセレクト
ハイ擬似車速VfHを目標車輪速発生回路28a〜28cに供給
する。擬似車速発生回路27a〜27cには夫々車輪速VW1〜V
W3を入力すると共にMR信号を供給するが、回路27a〜27c
は夫々同様の構成とするため、車輪速VW1より擬似車速V
f1を造り出す回路27aのみにつき以下第6図を参照しつ
つ説明する。
即ち、擬似車速発生回路27aは車輪速VW1を1入力に供
給される比較器59,60と、擬似車速Vf1に±1km/hの不感
帯を設定して比較器59,60の他入力に供給する加算器61
及び減算器62と、比較器59,60の出力C1,C2を供給される
NORゲート63とを具える。比較器59はVW1≧Vf1+1km/hの
時出力C1をHレベルにし、比較器60はVW1<Vf1−1km/h
の時出力C2をHレベルにする。かくて、NORゲート63は
出力C1,C2が共にLレベルとなるVf1−1km/h≦VW1<Vf1
+1km/hの時のHレベルを出力する。NORゲート63の出力
はタイマ64、ORゲート65及びショットパルス発生回路66
に入力する。タイマ64はNORゲート63からの信号の立下
がりにより起動され、一定時間T3(例えば0.1秒で第7
図につき後述する)だけHレベル信号を出力し、これを
ORゲート65に供給する。
ORゲート65の出力はセレクト信号S3としてアナログス
イッチ67のゲートに供給すると共に、反転器68により反
転してANDゲート69,70の一方の入力に供給する。ANDゲ
ート69の他方の入力にはC1信号を、又ANDゲート70の他
方の入力にはC2信号を夫々供給し、ANDゲート69,70の出
力をセレクト信号S2,S4としてアナログスイッチ71,72の
ゲートに供給する。アナログスイッチ67はセレクト信号
S3のHレベレ中ONされて積分回路73への供給電圧Eを0
にし、アナログスイッチ71はセレクト信号S2のHレベル
中ONされて、あり得る車両加速度(車速上昇変化率)の
最大値、例えば+0.4gに対応した電圧Eを積分回路73に
供給し、アナログスイッチ72はセレクト信号S4のHレベ
ル中ONされて、あり得る車両減速度(車速低下変化率)
の最大値、例えば−1.2gに対応した電圧Eを積分回路73
に供給する。
積分回路73は増幅器74、コンデンサ75及びアナログス
イッチ76よりなる周知のもので、アナログスイッチ76が
そのゲートへのHレベルリセット信号S1によりONになる
時リセットされ、リセット信号S1が消失した後電圧Eを
積分し続けるものとする。リセット信号S1は回路66から
のショットパルスによって得るようにし、このショット
パルス発生回路66はイグニッション投入信号IGによりエ
ンジン始動時先ず1個のショットパルスをリセット信号
S1として出力し、その後はNORゲート63の出力が立上が
る毎にショットパルスをリセット信号S1として出力す
る。
リセット信号S1はその他にサンプルホールド回路77の
リセットにも使用し、この回路もバッファアンプ78,7
9、コンデンサ80及びアナログスイッチ81よりなる周知
のものとし、車輪速VW1を入力する。サンプルホールド
回路77はHレベルリセット信号S1によりアナログスイッ
チ81がONになる時リセットされ、その時の車輪速VW1
車輪速サンプリング値VSとして記憶し続け、これを加算
回路82に入力する。加算回路82は回路73の積分値 を車輪速サンプリング値VSに加算し、加算値VS+Veを切
換スイッチ83に入力する。切換スイッチ83には別に車輪
速VW1も入力し、この切換スイッチはHレベルMR信号と
HレベルC1信号との論理積をとるANDゲート84のHレベ
ル出力により車速VW1を擬似車速Vf1とし、それ以外で加
算回路82の出力を擬似車速Vf1とするよう機能する。
上記擬似車速発生回路27aは、車輪速VW1が第7図の如
くである場合、以下の作用により同図に点線で示す如き
擬似車速Vf1を発生させることができる。但し、第7図
では第6図中ANDゲート84がHレベルを出力せず、つま
りMR信号がLレベル(後述のようにアンチスキッド制御
非実行中)か、信号C1がLレベル(車輪速VW1の非加速
中)かのため、ANDゲート84がHレベルを出力せず、切
換スイッチ83が加算回路82の出力を擬似車速Vf1とする
場合について示した。
第7図中瞬時t0エンジンを始動したとすると、イグニ
ッションスイッチ信号IGはこの時回路66より1個のショ
ットパルス(リセット信号)S1を出力させる。この信号
S1はサンプルホールド回路77をリセットしてこの時の車
輪速VW1を車輪速サンプリング値VSとして第7図中1点
鎖線の如くに保持する。信号S1は他方で積分回路73をリ
セットし、その出力Veが0となるため、加算回路82の出
力VS+VeはVSとなってこれを擬似車速Vf1とする。とこ
ろで、VSは当初VW1であるから、Vf1=VW1であり、比較
器出力C1,C2は共にLレベルとなってNORゲート63よりH
レベル信号を出力させ、ORゲート65の出力もHレベルで
ある。このHレベル出力はセレクト信号S3としてアナロ
グスイッチ67のONに供され、他方で反転器68によりLレ
ベルに反転され、セレクト信号S2,S4の発生を禁ずる。
アナログスイッチ67のONは積分回路73の入力電圧Eを0
に保ち、その積分値Veが0のままであることによって擬
似車速Vf1は車輪速サンプリング値VSと同じ一定値に保
たれる。
瞬時t1以後車輪の加速により車輪速VW1が上昇する
と、VW1≧Vf1+1km/hとなる時に比較器59からの信号C1
がHレベルに転じ、NORゲート63の出力をLレベルに転
ずる。しかし、タイマ64がその瞬時よりT3時間だけHレ
ベル信号を出力するため、ORゲート65の出力S3はT3時間
が経過する迄はHレベルを保ち、その瞬時t2にLレベル
に転ずる。よって、瞬時t1〜t2間においても擬似車速V
f1は依然として当初の車輪速サンプリング値VSと同じ一
定値に保たれる。
瞬時t2以後においては、ORゲート65の出力がLレベル
であり、比較器59の出力C1がHレベルであることによ
り、ANDゲート69が出力(セレクト信号S2)をHレベル
にし、アナログスイッチ71のONで積分回路73の入力電圧
Eを+0.40gの車両加速度に対応した値に切換える。こ
のためその積分値 の加速度に対応した速度で大きくなり、これと車輪速サ
ンプリング値VSとの回路82による加算値、つまり擬似車
速Vf1も第7図の如く+0.4gの加速度に対応した速度で
上昇する。
これにより擬似車速Vf1が車輪速VW1に追いつく(VW1
<Vf1+1.0km/hとなる)瞬時t3で信号C1はLレベルに転
じ、NORゲート63の出力がHレベルに転ずる。この瞬時
にショットパルス発生回路66はリセット信号S1を発し、
積分回路73及びサンプルホールド回路77をリセットする
が、その後も瞬時t4迄は車輪速VW1が同様の傾向をもっ
て上昇するため、上記と同様の作用により擬似車速Vf1
は造り出される。
ところで、瞬時t4〜t5においては車輪速VW1が時間T3
より短い周期で変動を繰返すため、NORゲート63の出力
が対応するレベル変化を繰返しても、ORゲート65の出力
はタイマ64によってHレベルに保たれる。従って、ORゲ
ート65の出力であるセレクト信号S3のHレベル保持によ
り積分値Veは0に保たれ、瞬時t4における車輪速サンプ
リング値VSが擬似車速Vf1として出力され、この擬似車
速を車輪速VW1の変動周期が短い間一定に保つことがで
きる。
瞬時t5以後は、VW1<Vf1−1km/hであり、又この状態
がNORゲート65の出力の立下がりからT3時間経過した後
も続くため、T3時間の経過瞬時t6においてORゲート65の
出力がLレベルに転ずる。そして、VW1<Vf1-1km/hによ
り比較器60の出力がHレベルであるため、ANDゲート70
はセレクト信号S4をHレベルにし、アナログスイッチ72
のONで積分回路73の入力電圧Eを−1.2gの車両減速度に
対応した値に切換える。このためその積分値 は−1.2gの減速度に対応した速度で小さくなり、これと
車輪速サンプリング値VSとの回路82による加算値、つま
り擬似車速Vf1も第7図の如く−1.2gの減速度に対応し
た速度で低下する。
これにより擬似車速Vf1が車輪速VW1に追いつく(VW1
≧Vf1−1km/hとなる)瞬時t7で信号C2はLレベルに転
じ、NORゲート63の出力がHレベルに転ずる。この瞬時
にショットパルス発生回路66はリセット信号S1を発し、
積分回路73及びサンプルホールド回路77をリセットする
が、その後瞬時t8迄は車輪速VW1の変動周期がT3より短
いか変動しないため、擬似車速Vf1は瞬時t4〜t5間につ
き前述したと同様にして瞬時t7における車輪速サンプリ
ング値VSと同じ一定値に保たれる。
又、瞬時t8以後は車輪速VW1が低下するため、瞬時t5
〜t7間につき前述したと同様にして、擬似車速Vf1をT3
時間中はこれ迄の値に保ち、瞬時t9以後−1.2gの減速度
に対応した速度で低下させることができる。
なお、第6図の擬似車速発生回路では、MR信号がHレ
ベルの間、つまり後述する処から明らかなようにアンチ
スキッド制御実行中、車輪が加速されてC1信号がHレベ
ルになると、ANDゲート84は出力をHレベルにして切換
スイッチ83を切換え、この間擬似車速Vf1を前記作用を
無視して車輪速VW1に一致させる。その理由は、この間
も前記の作用により擬似車速Vf1を+0.4gに対応した速
度で車輪速VW1に向かわせるので遅過ぎてアンチスキッ
ド制御が不正確になるからである。
次に第1図中の減圧速度制御回路90aを説明するに、
この回路はAV1′信号を入力されるANDゲート91aを具
え、このANDゲートの他入力に切換スイッチ92aの出力を
供給する。切換スイッチ92aは制御信号S5がLレベルの
間電源+EからのHレベル信号を出力し、制御信号S5
Hレベルの間パルス発生器(OSC)93aからの一定周期の
パルス信号(AV1′信号のHレベル中発生)を出力す
る。従ってANDゲート91aは、後述する処から明らかなよ
うにAV1′信号がHレベルとなるブレーキ液圧の減圧中
(アンチスキッド制御実行中)、制御信号S5がLレベル
であれば、AV1′信号をそのままAV1信号として出力する
ことにより急減圧を実行させ、制御信号S5がHレベルで
あれば、OSC 93aからのパルス信号をAV1信号として出力
することにより緩減圧を実行させる。
かように減圧速度を決定する制御信号S5はORゲート94
の出力とし、以下の構成により第10図にΔVWで示す車輪
速差に応じてレベルを決定する。即ち、ショットパルス
発生回路95a、NOTゲート96a及びANDゲート97aよりなる
アンチスキッド開始瞬時検出部を設ける。ANDゲート97a
はMR信号のNOTゲート96aによる反転信号がHレベルの
間、つまりアンチスキッド非実行中、ショットパルス発
生回路95aがAV1′信号の立上がりによりショットパルス
を発する時、換言すれば第1回目のスキッドサイクルに
おけるアンチスキッドが開始される瞬時に上記ショット
パルスと周波形のアンチスキッド開始信号S6を出力す
る。
バッファアンプ98a,99a、コンデンサ100a及びアナロ
グスイッチ101aよりなるサンプルホールド回路102aは対
応車輪速VW1を入力されており、信号S6の発生瞬時、つ
まり第1回目のスキッドサイクルにおけるアンチスキッ
ド制御が開始される瞬時の車輪速VW1をアンチスキッド
開始車輪速VWBとしてサンプルホールドし、このホール
ド値を減算比較器103aに入力する。
減算比較器103aの他入力には、制動開始車輪速検出回
路104で検出した制動開始時の車輪速VWAを入力し、減算
比較器103aは制動開始車輪速VWAとアンチスキッド開始
車輪速VWBとの差ΔVW=VWA−VWBが設定値VWSより大きい
時Hレベル信号をANDゲート105aに入力する。ANDゲート
105aは、他入力に前記信号S6を供給されるため、第1ス
キッドサイクルのアンチスキッド開始時に上記ΔVW≧V
WSの判別結果が入力される時、高摩擦路であるとしてフ
リップフロップ回路106aをセットし、その出力をHレベ
ルとなしてORゲート94からの信号S5をHレベルにするも
のとする。フリップフロップ回路106aはMR信号の立下が
りでリセットされ、低摩擦路ではΔVW<VWSのため減算
比較器103aが出力をLレベルに保って第1スキッドサイ
クルのアンチスキッド開始時もフリップフロップ回路10
6aをリセット状態に保ち、信号S5をHレベルにすること
はない。
制御開始車輪速検出回路104は第8図に示す如く第6
図に示す擬似車速発生回路と同様に構成する。このため
第8図中第6図と対応する部分及び信号を同一符号にて
示すが、入力信号はセレクトハイ擬似車速VfHとし、出
力信号はサンプルホールド値VSを制御開始車輪速VWA
して取出し、アナログスイッチ72で選択する設定減速度
勾配をエンジンブレーキ相当値より若干大きい−0.4g程
度の小さな値とする。
かかる制動開始車輪速検出回路104の作用は、セレク
トハイ擬似車速VfHが第9図の如くである場合につき述
べると、第6図及び第7図に関する前記説明から明らか
なように、切換スイッチ83の出力は第9図中点線の如く
になり、回路77によるサンプルホールド値VSが同図中1
点鎖線の如くになる。第9図中瞬時t1に制動を開始し、
右前輪の車輪速VW1が2点鎖線の如くに低下したとする
と、制動開始瞬時t1以後のサンプルホールド値VSは当該
制動開始時の車輪速VWAを表わし、VSをVWA信号と見做す
ことができる。なお、この制動開始車輪速VWAは全ての
アンチスキッド制御チャネルに共通するが、制動開始瞬
時t1迄は全ての車輪速がほとんど同じであることから何
等支障はない。
上記実施例の作用を、右前輪1に係わるアンチスキッ
ド制御作用を例にとって代表的に説明する。但し以下で
は、右前輪1の車輪速VW1及びセレクトハイスッチ58に
より選択したセレクトハイ擬似車速VfHが第10図(VC
参考までに示した実車速)の如くであり、従って車輪加
速度αW1が同図に示す如きものであり、低摩擦路のため
切換スイッチ92aが第1図中実線位置であることとして
説明を展開する。
ブレーキペダル16(第1図参照)の踏込みで、第10図
中瞬時t0よりブレーキ液圧PWが発生し、車輪速VW1が第1
0図の如くに低下する制動当初、車輪減速度αW1は基準
値b1より小さく、比較器33aの出力がLレベルであり、
勿論αW1<a1でもあるから比較器34aの出力もLレベル
であり、又車輪スリップを未だ生ぜず車輪速VW1が目標
車輪速VfH×0.85以上であるから比較器35aの出力もLレ
ベルである。よって、ORゲート36aの出力がLレベル、A
NDゲート38aの出力(AV1′信号)もLレベルであり、AV
1′信号〜AV3′信号の論理和をとるORゲート29の出力が
Lレベルを保ってリトリガブルタイマ30からのMR信号を
Lレベルに保つため、ANDゲート41aの出力もLレベルで
あってORゲート40aの出力(EV1信号)もLレベルであ
る。EV1信号のLレベルはEV弁19aを開き、AV1′信号の
LレベルはAV1信号をLレベルにしてAV弁20aを閉じ、従
ってこの間ホイールシリンダ1aへのブレーキ液圧PWはマ
スターシリンダ11からの液圧に向け上昇し、通常の制動
が得られる。
この制動中、車輪減速度αW1が基準値b1を越える瞬間
t1〜t2間、t1′〜t2′間において比較器33aはHレベル
を出力し、車輪加速度αW1が基準値a1を越える瞬時t3
t4間、t3′以後において比較34aはHレベルを出力し、
車輪速VW1が目標車輪速以下となる瞬時t2〜t6間、t5
〜t6′間において比較器35aはHレベルを出力する。従
って、EV1信号は瞬時t1〜t4間でHレベルとなりEV弁19a
を閉じ、AV1′信号はこの間瞬時t2〜t3中においてHレ
ベルとなりAV1信号をHレベルにしてAV弁20aを開く。こ
れがため瞬時t1〜t2間においてブレーキ液圧PWは保持さ
れ、制動力を一定に保つことにより路面摩擦係数を判断
可能とすると共に、それ以上のブレーキ液圧の上昇でこ
れを排除するアンチスキッド制御が遅れることのないよ
うにする。
そして、車輪速VW1が目標車輪速VfH×0.85以下になる
瞬時t2で、EV弁19aの閉状態保持、AV弁20aの開により、
又AV1′信号の立上がりでリトリガブルタイマ30からのM
R信号が立上がり、モータ24の付勢でポンプ21aを駆動す
ることにより、ブレーキ液圧PWを減圧する。かつ車輪1
のロックは防止される。ところで、前記したように低摩
擦路のため切換スイッチ92aが実線位置となってANDゲー
ト91aの対応入力を電源+EによりHレベルに保つこと
から、AV1′信号がそのままAV1信号となり、連続的に上
記の減圧を行って急減圧を実行する。このため低摩擦路
では急減圧によりアンチスキッド制御がなされることと
なり、ブレーキ液圧が高過ぎてスリップにより制動距離
が長くなるのを防止することができる。なお、リトリガ
ブルタイマ30はAV1′〜AV3′信号の立上がり毎にトリガ
され、所定時間HレベルのMR信号を発するものである
が、第10図では所定時間内のリトリガにより瞬時t2以後
MR信号をHレベルに保っているものとする。
上記の減圧により車輪加速度αW1が基準値a1に達する
瞬時t3でAV弁20aが閉じられることにより、EV弁19aの閉
状態保持と相俟ってブレーキ液圧PWを保持に切換え、こ
れにより路面摩擦係数の変化具合を判断可能とすると共
に、それ以上のブレーキ液圧の低下でこれを再上昇させ
るアンチスキッド制御の解除が遅れることのないように
する。
かかるブレーキ液圧の保持中、路面摩擦力の回復によ
り車輪速VW1が車速相当値に向け上昇する間、車輪加速
度αW1が基準値a1以下になる瞬時t4で車輪速が車速相当
値に近付いたと見做せることから、以下の如くにしてブ
レーキ液圧PWを再上昇させる。即ち、瞬時t4で、比較器
33a,34a,35aの出力が全てLレベルであることによりAV1
(AV1′)信号はLレベルに保たれ、EV1信号はANDゲー
ト41aからの信号によってレベルを決定される。ANDゲー
ト41aの入力に接続された可変タイマ42aは、回路44aで
検出した車輪加速度αW1のピーク値αmaxに応じた時間T
1だけ瞬時t4より遅れて一定時間T2中Hレベルの出力を
発し、又パルス発生器(OSC)43aは第10図に示す一定周
波数の矩形パルスを発している。ANDゲート41aはこれら
信号とMR信号(Hレベル中)との論理積をとることか
ら、EV1信号を瞬時t4からT1時間中Lレベルに保ち、そ
の後T2時間中OSC43aからのパルス信号と同じ周期でレベ
ル変化させる。従って、T1時間中ブレーキ液圧PWはマス
ターシリンダ液圧に向け急増圧され、T2時間中ブレーキ
液圧PWは緩増圧されることとなり、ブレーキ液圧PWを最
大ブレーキ効率が得られる理想スリップ率に対応したロ
ック液圧PL付近に長時間保つことができ、制動距離を短
縮し得る。
その後、車輪減速度αW1が基準値b1を越える瞬時t1
で、次のスキッドサイクルに移行し、上述したと同様な
作用の繰返しにより右前輪1は結局、理想スリップ率に
保たれるようブレーキ液圧を制御され、制動距離ができ
るだけ短くなるようなアンチスキッド制御を実行され
る。
以上は低摩擦路での右前輪に係わるアンチスキッド制
御であるが、高摩擦路では第9図に示す如く回路104で
検出した制動開始車輪速VWAと回路102aで検出したアン
チスキッド開始車輪速VWBとの差ΔVWが設定値VWSより大
きく、減算比較器103aはHレベル出力をANDゲート105a
に供給する。ANDゲート105aはこのHレベル出力を、第
1スキッドサイクルのアンチスキッド(減圧)が開始さ
れる第9図中瞬時t2に信号S6によりフリップフロップ回
路106aに向かわせてこれをセットし、信号S5をHレベル
にする。これにより切換スイッチ92aは点線位置とな
り、ANDゲート91aはAV1′信号がHレベルのアンチスキ
ッド中OSC93aからの第9図に示すパルス信号をAV1信号
となす。従って、当該高摩擦路でのアンチスキッド制御
中ブレーキ液圧PWは間歇的に減圧されることとなり、減
圧速度が第10図の低摩擦路では第9図中点線で示す如く
急速であるのに対し、高摩擦路では低速になる。よっ
て、高摩擦路でブレーキ液圧が低くなり過ぎて制動距離
が長くなったり、車輪間制動力の大きなアンバランスに
より操縦安定性が悪くなるのを防止することができる。
なお、左車輪2及び後2輪3,4も夫々、対応する車輪
速VW2,VW3を基に前記と同様な作用によって同様にアン
チスキッド制御される。
第11図は制動開始車輪速検出回路104の他の例を示
す。本例では、通常のブレーキスイッチ110及びストッ
プランプ111間にトランジスタ112のベースを接続し、ト
ランジスタ112のコレクタを電源+E及びサンプルホー
ルド回路113のアナログスイッチ114に接続し、トランジ
スタ112のエミッタをアースする。サンプルホールド回
路113はアナログスイッチ114の他にバッファアンプ115,
116及びコンデンサ117を具える周知のものとしてセレク
トハイ擬似車速VfHを入力する。
本例では、制動を開始する時ブレーキスイッチ110のO
Nによりトランジスタ112が導通してコレクタ電位を0に
し、この時アナログスイッチ114がOFFすることで制動開
始時のセレクトハイ擬似車速VfHを制動開始車輪速VWA
して保持することができる。
(発明の効果) かくして本発明アンチスキッド制御装置は上述の如
く、路面摩擦係数を判断し、判断結果に応じてアンチス
キッド制御中におけるブレーキ液圧の減圧速度を制御す
る構成としたから、高摩擦路でブレーキ液圧を減圧し過
ぎて制動距離が延びたり操縦安定性が悪くなるのを防止
できると共に、低摩擦路でブレーキ液圧の減圧が遅れて
スリップにより制動距離が延びるのを防止することがで
きる。
しかも、路面摩擦係数の判断に当り、制動開始時の車
輪速と制御後、最初のアンチスキッド制御用の減圧が開
始された時の車輪速との差で当該判断を行う構成とした
から、第1スキッドサイクルより路面摩擦係数の判断が
可能であり、上記の減圧速度制御及びそれによる作用効
果を第1スキッドサイクルから達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明アンチスキッド制御装置の一実施例を示
す全体システム図、 第2図は同アンチスキッド制御装置におけるピーク値検
出回路の電子回路図、 第3図は同じくその動作波形説明図、 第4図は第1図のアンチスキッド制御装置における可変
タイマの回路図、 第5図は同可変タイマの動作波形説明図、 第6図は第1図のアンチスキッド制御装置における擬似
車速発生回路の電子回路図、 第7図は同回路の動作波形説明図、 第8図は第1図における制動開始車輪速検出回路の電子
回路図、 第9図は同回路の動作波形図、 第10図は第1図に示すアンチスキッド制御装置の動作波
形説明図、 第11図は制動開始車輪速検出回路の他の例を示す電子回
路図である。 1……右前輪 2……左前輪 3,4……後輪 1a〜4a……ホイールシリンダ 7……プロペラシャフト 8……ディファレンシャルギヤ 9,10……車軸 11……2系統マスターシリンダ 16……ブレーキペダル 17a,17b,17c……アクチュエータ 18……アンチスキッド制御回路 19a,19b,19c……EV弁 20a,20b,20c……AV弁 21a,21b,21c……ポンプ 22a,22b,22c……アキュムレータ 23a,23b,23c……チェックバルブ 24……ポンプ駆動モータ 25……トランジスタ 26a,26b,26c……車輪速センサ 27……擬似車速発生装置 27a,27b,27c……擬似車速発生回路 28a,28b,28c……目標車輪速発生回路 29……ORゲート 30……リトリガブルタイマ 31a,31b,31c……車輪速検出回路 32a,32b,32c……車輪加速度検出回路 33a〜33c,34a〜34c,35a〜35c……比較器 36a〜36c,40a〜40c……ORゲート 37a〜37c,39a〜39c……増幅器 38a〜38c……ANDゲート 41a〜41c……ANDゲート 42a〜42c……可変タイマ 43a〜43c……パルス発生器 44a〜44c……ピーク値検出回路 58……セレクトハイスイッチ 59,60……比較器 61……加算器 62……減算器 63……NORゲート 64……タイマ 65……ORゲート 66……ショットパルス発生回路 67,71,72……アナログスイッチ 68……反転器 69,70……ANDゲート 73……積分回路 77……サンプルホールド回路 82……加算回路 83……切換スイッチ 90a〜90c……減圧速度制御回路 91a,97a,105a……ANDゲート 92a……切換スイッチ 93a……パルス発生器 94……ORゲート 95a……ショットパルス発生回路 96a……NOTゲート 102a……サンプルホールド回路 103a……減算比較器 104……制動開始車輪速検出回路 106a……フリップフロップ回路 110……ブレーキスイッチ 111……ストップランプ 112……トランジスタ 113……サンプルホールド回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ブレーキ液圧を発生させた制動中車輪がロ
    ックする時、ブレーキ液圧を減圧して車輪ロックを防止
    するアンチスキッド制御を行うようにした装置におい
    て、 制動開始時の車輪速を検出する制動開始車輪速検出手段
    と、 制動後、最初のアンチスキッド制御用の減圧が開始され
    た時の車輪速を検出するアンチスキッド開始車輪速検出
    手段と、 これら両手段の検出車輪速差が大きい時、前記アンチス
    キッド制御用の減圧を緩やかに、又小さい時、該減圧を
    急速に行う減圧速度制御手段とを設けてなることを特徴
    とするアンチスキッド制御装置。
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