JP2688789B2 - ソレノイド駆動型オートブレーキ制御装置 - Google Patents

ソレノイド駆動型オートブレーキ制御装置

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JP2688789B2 JP2332696A JP33269690A JP2688789B2 JP 2688789 B2 JP2688789 B2 JP 2688789B2 JP 2332696 A JP2332696 A JP 2332696A JP 33269690 A JP33269690 A JP 33269690A JP 2688789 B2 JP2688789 B2 JP 2688789B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、航空機、車両等の制動システムに組込まれ
るオートブレーキ制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、オートブレーキは主に航空機の常用ブレーキと
して使用されていた。航空機の制動システムにおけるオ
ートブレーキ制御装置を第4図に示す。この制御装置
は、電気油圧サーボ弁51と、これに油圧を供給するポン
プ52と、前記油圧サーボ弁51に制御信号を出力する制御
器53とを備えている。制御器53には、設定器54から減速
率選択信号が入力されると共に、車輪55に設けた回転数
センサ56から車輪回転数が入力される。車輪回転数は、
減速率演算のために用いられ、最近ではGセンサ58を直
接制御入力に用いる場合もある。
路面の状況(乾燥路面かウェット路面、あるいはアイ
シ路面)がスイッチ等で選択されると、その状況に応じ
た目標減速率が制御器53で選択される。オートブレーキ
が作動すると、実際の減速率が目標減速率に一致するよ
うに、制御器53から電気油圧サーボ弁51に制御信号が送
られ、その信号に基づいて電気油圧サーボ弁51からブレ
ーキ57へブレーキ圧力が付加される。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のオートブレーキ制御装置に使用される電気油圧
サーボ弁は、応答周波数が100Hz以上と高く、また、入
力電流にほぼ比例した調整圧力が得られるなど、長所も
多いが、欠点も少なくない。例えば、製品単価が高価で
ある。作動油のコンタミネーションに対して弱い。トル
クモータ部を弱い磁力で作動させるために耐磁性がな
い。作動油の供給を常に必要とし、消費油両が多く、油
圧ポンプが必要となる。入力電流と調整圧力との間に大
きなヒステリシスが存在する。
従来のオートブレーキ制御装置は、電気油圧サーボ弁
の種々欠点をそのまま受け継いでいるために、高価で、
耐久性が低い。また、非常用ブレーキとして用いる場合
には、油圧ポンプで常時作動油を循環させるなど、合理
性に欠ける。そのため、その使用は大型旅客機用制動シ
ステム等の一部の高価なシステムに限定されていた。
本発明の目的は、低コストかつ小型で耐久性に優れ、
非常用としても優れた適正を示すオートブレーキ制御装
置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のオートブレーキ制御装置は、車輪に制動力を
付加するブレーキに、圧力源で発生する圧力を制御機構
を介して前記ブレーキに付加することにより、前記車輪
の主制動を行うオートブレーキシステムにおいて、前記
制御機構として、前記圧力源と前記ブレーキとを接続す
るブレーキラインに介装されたオンオフ開閉式の増圧用
ソレノイド弁と、該増圧用ソレノイド弁の出側より分岐
するリリーフラインに介装されたオンオフ開閉式の減圧
用ソレノイド弁と、前記リリーフラインの分岐点の更に
下流側のブレーキラインに介装されてブレーキ圧力を検
出する圧力センサと、目標減速率を得るためのブレーキ
圧力を演算し、その目的ブレーキ圧力に、前記圧力セン
サの検出するブレーキ圧力が一致するように、前記増圧
用ソレノイド弁および減圧用ソレノイド弁に制御信号を
出力する制御器とを具備する点を特徴とする。
〔作用〕
制御器が演算する目標ブレーキ圧力に比してブレーキ
圧力が低いときは、増圧用ソレノイド弁が開放し、圧力
源の圧力がブレーキに直接付加される。目標ブレーキ圧
力に比してブレーキ圧力が高いときは、減圧用ソレノイ
ド弁が開放し、ブレーキ圧力が低下される。このよう
な、両ソレノイド弁の開放によりブレーキ圧力が目標ブ
レーキ圧力の変化に追従する。
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
1図は本発明を実施したオートブレーキ制御装置の一例
を示す電気油圧系統図である。
車輪10に制御力を付加するブレーキ11と油圧源20と
は、ブレーキライン30によって接続されている。ブレー
キライン30には、油圧源20からブレーキ11へ向けて増圧
用ソレノイド弁31,リストリクタ32,圧力センサ33および
アンチスキット用ソレノイド弁34が順に介装されてい
る。
増圧用ソレノイド弁31は、油路を開閉するオンオフ弁
とされ、制御器50から指示があったときにオフ状態にな
って油路を開放する。アンチスキット用ソレノイド弁34
は、油路の方向を切換える方向切換弁で、制御器50から
指示があったときにブレーキライン30内の油圧をリスト
リクタ35を通じてタンク36にリリーフする。
リストリクタ32と圧力センサ33との間のブレーキライ
ン30からはリリーフライン40が分岐されている。リリー
フライン40には、リストリクタ41および減圧ソレノイド
弁42が介装されている。減圧用ソレノイド弁42は、増圧
用ソレノイド弁34と同様のオンオフ弁であって、制御器
50から指示があったときにオフ状態になって、ブレーキ
ライン30内の圧油をタンク43にリリーフする。
増圧用ソレノイド弁31、減圧用ソレノイド弁42および
アンチスキッド用ソレノイド弁34を制御する制御器50に
は、圧力センサ33の出力信号、車輪10に設けた回転数セ
ンサ12の出力信号が夫々入力されると共に、図外の設定
器から路面状況に応じた減速率選択信号が入力される。
これらの入力信号に基づいて、制御器50は次の演算およ
び制御を行う。
回転数センサ33の出力信号に基づいて実減速率を演算
する。演算された実減速率が、減速率選択信号によって
選択された目標減速率に一致するブレーキ圧力を、オー
トブレーキ制御則に従って求める。そして、求めたブレ
ーキ圧力に、圧力センサ33にて検出された実圧力が一致
するように、増圧用ソレノイド弁31および減圧用ソレノ
イド弁42に制御信号を出力するう。即ち、求めたブレー
キ圧力に対して実圧力が不足の場合は、増圧用ソレノイ
ド31を作動させ、過剰の場合は減圧用ソレノイド42を作
動させる。
また、回転数センサ33の出力信号に基づいて車輪10の
スキッドを察知し、スキッドを抑えるべくアンチスキッ
ド用ソレノイド弁34に制御信号を出力する。これには、
通常のアンチスキッド制御則が用いられる。
第2図は上記オートブレーキ制御装置によるブレーキ
圧力の制御例を示したタイムチャートである。制御器50
が演算する目標ブレーキ圧力は、作動開始からの経過時
間に比例して一定速度で上昇し、そのあと一定速度で低
下する。
オートブレーキの操作開始と同時に、増圧ソレノイド
弁31がオン状態(閉)からオフ状態(開)に切り換わ
る。これにより、油圧源20の油圧がブレーキライン30を
通じてブレーキ11に送られる。しかし、操作開始当初は
ブレーキ圧力が急増しない。これは、非接触状態にある
ブレーキディスクを接触状態にして制動トルクを発生さ
せるためには、ある程度の作動油をブレーキシリンダに
流す必要があるからである。ブレーキディスクが接触状
態になると、ブレーキ圧力が急増する。そして、ブレー
キ圧力が目標ブレーキ圧力を超えると、増圧ソレノイド
弁31がオン状態(閉)に戻る。目標ブレーキ圧力が増大
して再びブレーキ圧力を超えると、増圧ソレノイド弁31
がオン上体に戻る。これを繰り返しながら、目標ブレー
キ圧力が最大値に達するまでブレーキ圧力制御が続けら
れる。
目標ブレーキ圧力が低下し始め、目標ブレーキ圧力に
対してブレーキ圧力が過剰になると、減圧用ソレノイド
弁42がオン状態(閉)からオフ状態(開)に切り換わ
る。これにより、ブレーキ圧力が急激に低下する。そし
て、ブレーキ圧力が目標ブレーキ圧力に一致すると、減
圧用ソレノイド弁42がオン状態(閉)に戻る。これを繰
り返すことにより、目標ブレーキ圧力の低下にブレーキ
圧力が追従する。
制動中にスキッドが察知されると、アンチスキッド用
ゾレノイド弁34が作動する。これにより、ブレーキ圧力
が小刻みに開放されてスキッドを抑える。なお、この間
に増圧用ソレノイド弁31及び減圧用ソレノイド弁42が作
動すると、圧力センサ部の圧力にサージが発生するの
で、それらの作動を停止させるように制御器50が機能す
る。
第1図のオートブレーキ制御装置によれば、リリーフ
ライン40に設けるストリクタ41等の管路抵抗を最適化す
ることにより、前記油圧サーボ弁に準じた精度のオート
ブレーキ制御が可能となる。また、ソレノイド弁を使用
しているので、安価で、コンタミネーションおよび磁界
に強く消費油両が少なく、油圧源20としてはポンプが不
要でアキュムレータが使用でき、非常用としても合理的
な構造となる。
なお、上記実施例は、アンチスキッドのために専用の
ソレノイド弁34を設けた構成になっているが、第3図に
示すように、減圧用ソレノイド弁42にアンチスキッド用
ソレノイド弁を兼用させる構成であってもよい。また、
増圧用ソレノイド弁31と減圧用ソレノイド弁42とを一体
化した構成とすることもでき、更に、これにアンチスキ
ッド用ソレノイド弁34を一体化することもできる。ただ
し、複数の車輪を個々にアンチスキッド制御する場合に
は、アンチスキッド用ソレノイド弁34を個々に独立させ
て取付けることも可能である。また、回転数センサ12の
信号に代えて、あるいはこれに加えてGセンサの信号を
使用することもできる。
本発明のオートブレーキ制御装置は、航空機、鉄道車
両、自動車、磁気浮上式車両における常用、非常用オー
トブレーキシステム、その他の一般産業用機器における
常用、非常用用自動減速停止装置等に使用することがで
きる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明のオートブレ
ーキ制御装置は、サーボ弁使用の従来装置と同等のブレ
ーキ性能を有し、しかも、その従来装置に比して次のよ
うな利点を有する。安価で、耐磁性および作動油のコン
タミネーションに対する耐性が高く、消費油両の少ない
オートブレーキシステムが構築できる。ブレーキ圧力を
フィードバックするために、ヒステリシスのないブレー
キ制御が可能になる。消費油が少ないために、油圧源と
して小型なアキュムレータが使用でき、非常用ブレーキ
装置として合理的構成となる。耐磁性を有するので、リ
ニアモータカーのような強磁界環境下での使用も可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施したオートブレーキ制御装置の一
例を示す油圧電気系統図、第2図はその動作を説明する
ためのブレーキ圧力制御パターン図、第3図は本発明の
別の実施例を示す油圧電気系統図、第4図は従来のオー
トブレーキ制御装置の構成を示す油圧電気系統図であ
る。 10:車輪、11:ブレーキ、20:油圧源、30:ブレーキライ
ン、31:増圧用ソレノイド弁、34:アンチスキッド用ソレ
ノイド弁、40:リリーフライン、42:減圧用ソレノイド
弁。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車輪に制動力を付加するブレーキに、圧力
    源で発生する圧力を制御機構を介して前記ブレーキに付
    加することにより、前記車輪の主制動を行うオートブレ
    ーキシステムにおいて、前記制御機構として、前記圧力
    源と前記ブレーキとを接続するブレーキラインに介装さ
    れたオンオフ開閉式の増圧用ソレノイド弁と、該増圧用
    ソレノイド弁の出側より分岐するリリーフラインに介装
    されたオンオフ開閉式の減圧用ソレノイド弁と、前記リ
    リーフラインの分岐点の更に下流側のブレーキラインに
    介装されてブレーキ圧力を検出する圧力センサと、目標
    減速率を得るためのブレーキ圧力を演算し、その目標ブ
    レーキ圧力に、前記圧力センサの検出するブレーキ圧力
    が一致するように、前記増圧用ソレノイド弁および減圧
    用ソレノイド弁に制御信号を出力する制御器とを具備す
    ることを特徴とするソレノイド駆動型オートブブレーキ
    制御装置。
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