JPS5827138B2 - 制動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、地上を走行する車両、たとえば飛行機または
自動車の少なくとも１つの車輪の制動を制御する装置に
関するものである。

車輪の滑りの関数として電気信号を処理する装置と、滑
りが所定の値に達したとき制動要素に送られる流体の圧
力を低下させる装置とを有するアンチロック装置が知ら
れている。

このような装置においては、滑りは、制動がかげられて
いる車輪の速度と、最も速く回転している車輪の速度と
を比較することによって決定される。

この場合、この後者の速度は、高い近似度で、車両の実
際の速度を表わしていると考えることができる。

なぜならば、たとえ全ての車両が制動されたとしても、
全ての車輪を同時にロックするのは実際に不可能である
からである。

そして、制動がかげられている車輪と、最も速く回転し
ている車輪との速度比が、ある所定の限界値（これの最
適な値は０．８程度である）以下に低下したときに、制
動要素への流体の圧力を下げる。

しかし、これらの装置は、車両がカーブを走行している
とキ、制動効果を失わしめる恐れがある。

平均輪距ａの車両が半径Ｒのカーブを走行するとき、カ
ーブの内側に位置する車輪と外側に位置する車輪との間
には明らかに速度差が生じる。

これら２つの車輪の速度比には次の通りである。

ハンドルをロック位置まで回した状態で車両がカーブを
回っているとき、比には、はとんどの車両では、０．７
４に近い値となる。

一方、カーブでの走行において車両の速度が増大すると
、遠心力のために路面に対する粘着が失なわれるために
最大方向転換角を維持することが不可能となる。

グリップ係数が１前後であるような乾燥した道路の場合
を考えてみると、路面に対する粘着が失なわれる最小方
向転換旋回半径は、以下の式によって考えられる。

但し、Ｍは車両の質量、ｇは、重力加速度である。

この式から次のようなＫの値を演鐸することができる。

この比は速度が増すときには１に近づく傾向があり、且
つ速度が低下するときには減少する。

たとえば、輪距ａが１．５扉の場合を考えてみると、成
る車両の場合、比は、はぼ２９ｋｍ／８６の速度で０．
８の値となり、２５ｋｍ／時の速度で０．７４の値とな
る。

したがって、車両の速度が２９ｋｍ／時未満であるとき
、車輪の方向転換角がかなりのものであるならば、比に
は０．８以下になることが明らかである。

従って、この場合、上記した型のアンチロック装置は、
たとえハンドルをロック位置まで回わしていなくとも、
制動作用を減らす結果となる。

本発明の目的は、この欠点を排除できる改良された制動
制御装置を提供せんとするものである。

即ち、本発明は、高速走行時のアンチロック機能を有効
に保持すると共に、低速でのカーフ゛走行時の制動作用
の無効化を防止して有効な制動効果を維持できる制動制
御装置を提供せんとするものである。

本発明によれば、制動がかげられている車輪と最も速い
車輪との間の速度比が所定値比以下になったとき制動効
果を減少させる制動制御装置において、車両の速度が低
下するにつれてその所定値比を減少させて制動流体の圧
力を制御する。

即ち、流体で動作する制動装置を有する車両の車輪の制
動を制御する、本発明による制動制御装置は、車両の少
くとも１つの車輪の速度と車両のうちの最も速い速度の
車輪の速度とを比較する手段と、その両速度の比から、
その少くとも１つの車輪のスリップ量を表わす電気信号
を発生する手段と、前記速度比が所定値以下に下がった
時制動装置への流体の圧力を下げるように動作する手段
と、前記最も速い車輪の速度で制御されて、その最も速
い車輪の速度が低下したとき前記所定値を小さくするよ
うにその所定値を変化させる手段とを具備する。

好ましくは、制動装置への流体の圧力を下げる手段は、
制御信号に従って動かされる弁体を有し、制御信号に実
質的に比例した圧力を供給する電気弁からなる。

これにより、グリップ係数がどんな値でも、車両速度の
関数としてスリップを最適状態に維持することができる
。

この場合、スリップの関数であるパルス電流が、その電
気弁へ送られる。

そして、このパルス電流は、スリップに応じてパルス幅
が変化する固定周波数のパルスでも、スリップの関数と
して周波数が変化する固定パルス幅の可変周波数のパル
スでもよい。

全ての車輪が同時にロックされるような起りそうもない
場合のための安全装置として、本装置は、記瞳装置の中
に最も高速の車輪の速度を記憶し且つ信号を供給するた
めの手段を包含していてもよく、この信号の値は、最適
な粘着状態の下で得られる最大の減速を示す速度まで低
下する。

以下、添付図面を参照して本発明による制動制御手段の
１つの実施例を説明する。

第１図においては、前ブレーキ・シリンダ１ａおよび１
ｂは、ブレーキ円板２ａおよび２ｂと従来知られている
方式で協働し、これらのブレーキ円板２ａ及び２ｂはそ
れぞれ前車輪３ａおよび３ｂと一体にされ一緒に回転す
る。

前ブレーキシリンダ１ａおよび１ｂは、電気弁５ａおよ
び分配弁６を介して加圧流体源４と連通させることがで
き、この分配弁６はブレーキ・ペダル７によって制御さ
れる。

参照番号８は、加圧流体源４の３口に連結した溜めを示
している。

同様に、後ブレーキ・シリンダ１ｃおよび１ｄは、ブレ
ーキ円板２ｃおよび２ｄと協働し、これらのブレーキ円
板２ｃ及び２ｄは、それぞれ後車輪３ｃおよび３ｄと固
定されて一緒に回転する。

後ブレーキ・シリンダ１ｃ及び１ｄはまた分配弁６およ
び電気弁５ｂを介して加圧流体源４と連通させることが
できる。

分配弁６はたとえば独立式の前−抜工系統型のものであ
る。

電気弁５ａおよび５ｂの各々は、孔内にスライダ１０（
第２図）が滑動自在に装着しであるボデー９で構成され
る分配器を有している。

スライダ１０は、環状の溝１１を有し、この溝１１は、
シリンダ１ａおよび１ｂに連結した口１２を、分配弁６
に連結した口１３と溜め８に連結した口１４とのいずれ
かと連通させることができる。

スライダ１０が、図面に示す位置から上方向に移動する
とき、口１２は徐々に口１４と連通され、他方、口１２
と口１３の間の連通状態が徐々に遮断され、この結果、
ブレーキ・シリンダ１ａ及び１ｂの中の圧力が低下する
。

ボデー９内の孔の一方の端部はチャンバ１５を構成し、
このチャンバ１５の底にはスライダ１０と接触する針１
６の一方の端部が入り込んでいる。

この針１６の他方端部は、通路１８によって口１２と連
通したチャンバ１７内に位置している。

ばね１９は、チャンバ１５とは反対側のスライダ１０の
端部に力Ｆを作用する。

したがって、スライダ１０は、２つの対向する力、換言
するならば、刀Ｆと、チャンバ１７、すなわちフ゛レー
キ・シリンダ１ａ及び１ｂの内部に作用している圧力Ｐ
ｕによって針１６に働く力とを受ける。

電気弁５は、更に、極片２１とポット形磁気ヨーク２２
との間に固定した永久磁石２０を含む電気駆動装置を有
している。

この磁気ヨーク２２は、極片２１と共に環状の間隙２３
を形成している。

ばね１９は極片２１を押圧している。

間隙２３の中には、コイル２５によって担持された巻線
２４が配置されている。

このコイルはカップ２６に嵌合され、該カップ２６の底
は、ばね１９によってスライダ１０に向って押圧されて
いる。

ばね１９は、巻線２４に電流が流れていないとき、スラ
イダ１０が図面に示す位置に維持されるように定格され
ており、この位置では、溝１１の下縁部は口１３のレベ
ルにあり、該スライダ１０が極く僅かに上方向に移動す
ると、この日１３との連通部分の断面積が減少する。

この位置にあるスライダ１０には、ばね１９による力Ｆ
と、チャンバ１７内の圧力による力Ｐ ＝ｓ ｔ！ｊａ
ｓ作用する。

ここで、Ｓは針１６の断面積であり、Ｐは口１３の中の
制動流体の圧力である。

電流が巻線２４の適当な方向に流れると、この巻線２４
は図面において上向きの軸方向に移動しようとする。

巻線２４を流れる電流の平均強さ１扉と比例した力ｆを
スライダ１０に作用する。

カクシテ、チャンバ１７に作用する圧力によってスライ
ダ１０にイ動く力により、スライダ１０は巻線２４の変
位に追従して変位する。

この時の制動回路内の圧力は次式： によって与えられる値： Ｐｕ＝Ｐ−△Ｐ となる。

上記の式は、制動回路内の圧力降下△Ｐがｆと比例する
こと、すなわち巻線２４を流れる電流の平均強さＩｍと
比例することを示している。

車輪３ａ−３ｄの各々の近傍には、車輪の速度に関係し
た周波数のパルスを発生する磁気ピック・アップ２７ａ
−２７ｄが位置している。

ピック・アップ２７ａ、２７ｄの各々は、周波数−電圧
変換器２８ａ、２８ｄに接続され、これら変換器２８ａ
−２８ｄは、入力パルスの周波数、したがって対応する
車輪の速度の関数である電圧を発生する。

変換器２８ａ−２８ｄは、いずれの車輪が最高の速度で
回転しているかを決定するコンパレータ２９に接続しで
ある。

コンパレータ２９の出力信号は、ダイオード４５を介し
て記憶装置３０に送られる。

したがって、この記憶装置３０は、たとえ４個の車輪が
ロックされていたとしても、車両の実速度を示すデータ
を記憶している。

第３図に示すように、この記憶装置は、トランジスタ３
１を好ましくは有し、トランジスタ３１のエミッタは抵
抗３２によって直流電圧源の負極に接続され、その電圧
源の正極は接地され、またトランジスタ３１のベースは
その電圧源の正極に接続されている。

コンパレータ２９からの信号はトランジスタのコレクタ
に送られる。

そして、そのコレクタは、コンデンサ３３を介して接地
されている。

通常の状態では、コンデンサ３３の端子間電圧は、コン
パレータ２９から出力される信号の電圧と等しい。

４個の車輪のロッキングのためにこの信号が消滅するな
らば、記憶装置の出力電圧が時間の関数として直線的に
減少するように、コンデンサが放電される。

記憶装置の構成部分は、電圧が低下する速度が、最適な
グリップ状態の下で得ることのできる最大の減速を示す
ように選択される。

この記憶装置３０の出力は更にジェネレータ３４に供給
される。

ジェネレータ３４は、入力信号に０．７又は０．８の値
Ｋを乗じて基準速度表わす信号を供給する。

第４図に詳細に示すように、このジェネレータ３４は、
ＰＮＰトランジスタ３５を有し、トランジスタ３５のエ
ミッタは記憶装置３０に接続され、トランジスタ３５の
ベースは抵抗３６を介して基準電圧Ｕの電圧源に接続し
である。

このトランジスタ３５のコレクタは、はぼ０．７の比の
分圧器を形成する２個の抵抗３８と３９の接続点３７に
接続されている。

その他の２個の抵抗４０と４１は、はぼ０．８の比の第
２の分圧器を構成する。

これら２個の抵抗の接続点４２および上記接続点３７は
共に２個のダイオード４３および４４によってジェネレ
ータの出力に接続され、これらのダイオードは反対方向
に接続され、且つ接続点３１と４２における電圧の低い
方と等しい出力電圧を供給するコンパレータを構成して
いる。

入力電圧Ｕｅが基準電圧Ｕよりも大きいとき、トランジ
スタ３５のベースはそのエミッタに関して負であり、こ
の結果、このトランジスタ３５は導通して抵抗３８を短
絡させる。

接続点３７における電圧の値はＵｅであり、一方、接続
点４２における電圧の値は０．８Ｕｅである。

コンパレータからの出力電圧Ｕｓは約０．８Ｕｅである
。

他方、最も速い車輪の速度の減少に対応して入力電圧が
減少してこの入力電圧Ｕｅが基準電圧Ｕよりも低くなる
と、トランジスタ３５がロック即ち不導通状態となり、
接続点３７における電圧は０．７ Ｕ ｅと等しくなり
、一方、接続点４２における電圧はなお０．８Ｕｅのま
まである。

この場合、コンパレータによって供給される出力電圧Ｕ
ｓは０．７Ｕｅと等しい。

基準電圧Ｕは、この掛は算比の変更即ち減少が先に例と
して述べた車両の場合においては車両速度約２９ｋｒｒ
ｖｖｆなった時生じるように決められる。

コンパレータ２９は更に前車輪３ａおよび３ｂのうちの
より遅い速度で回転している、すなわち地面に関してよ
り大きくスリップしている車輪の方の速度を示す第２の
信号をコンパレータ４５ａに出力し、そして後車輪のう
ちのより遅い速度で走行している方の車輪の速度を示す
信号をコンパレータ４５ｂに出力する〇 コンパレータ４５ａは更にジェネレータ３４にも接続さ
れ、基準速度と前車輪のうちのより遅い速度で回転して
いる方の車輪の速度との間の差を示す電圧信号Ｕｃを出
力する。

鋸歯状波電圧発生器４６は、第５図に示すように瞬時電
圧ＵｄがＵｌとＵ２の間で変化する電圧信号を供給する
。

コンパレータ４７ａの一方の入力は鋸歯状波電圧発生器
４６に接続され、コンパレ−タ４７ａの他方の入力はコ
ンパレータ４５ａの出力に接続しである。

コンパレータ４７ａの出力は双安定フリップ−フロップ
４８ａの入力に接続され、フリップ−フロップ４８ａの
出力は増幅器４９ａを介して電気弁５ａの巻線２４に接
続しである。

フリップ−フロップ４８ａは、ＵｄがＵｃよりも小さい
とき電圧Ｕｓを出力し、反対の情況、すなわち、Ｕ助１
ｃよりも大きいときは零電圧を出力する。

電圧ＵｃがＵｌよりも低いとき、フリップ−フロップの
出力における電圧はいつも零である。

電圧ＵｃがＵ２よりも大きいときには、フリップ−フロ
ップの出力の電圧はいつもＵｓである。

電圧ＵｃがＵｌとＵ２の間にあるとき、第５図かられか
るように、電圧Ｕｄは、鋸歯状波のサイクルの最初の部
分（これはＵｃがより高くなるにつれて長さが増加する
）についてはＵｃよりも小さく、サイクルの残りの部分
についてはＵｃよりも高い。

サイクルの最初の部分の間、差Ｕｃ−Ｕｄは正であり、
且つフリップ−フロップ４８ａは電圧Ｕｓ（第６図）の
パルスを提供する。

このパルスは、電圧Ｕｄが値Ｕｃに達したときに終了す
る。

したがって、フリップ−フロップ４８ａによって放出さ
れるパルスは一定の周波数を有し、この一定の周波数は
のこぎり波状電圧発生器４６が発生する鋸歯状波の一定
の周波数であるが、制御電圧Ｕｃの関数としてその幅が
変化することがわかろう。

上記説明から旧らかなように、スリップが存在しないと
き、またはスリップが０．２（低速においては０．３）
以下であるとき、電流が巻線２４を全く流れず、シリン
ダ１ａおよび１ｂの中の圧力は、分配弁６によってシリ
ンダに与えられた値となっている。

スリップの量が０．２（または０．３）を超えるとき、
Ｕｌよりも大きい電圧がコンパレータ４５ａの出力に現
われ、フリップ−フロップ４８ａはパルスを出力し、そ
のパルスの幅はスリップの量が増加するにつれて大きく
なる。

これらのパルスは増幅されて巻線２４を流れ電気弁５ａ
を作動させて制動回路内の圧力を低下させる。

この圧力低下はスリップの量の関数である。

しかしながら、あたかも不完全な包絡線検波の時に残る
残留高周波外の振動のような微小振動をスライダが起こ
して、スライダ１０がボデー９に粘着するのを阻止する
〇このような粘着は、もしスライダが成る位置に静止し
たままであったならばひき起されるであろう。

さらに、この微振動は、入口１３と排出口１４とを実質
的に連通させ、これによって制御の精度を増大させる。

同様に、ジェネレータ３４に接続したコンパレータ４５
ｂは、基準速度と後車輪３ｃおよび３ｄのうちのより遅
い速度で回転する方の車輪との間の差を示す信号を出力
する。

この信号はコンパレータ４７ｂ１フリップ−フロップ４
８ｂおよび増幅器４９ｂを介して電気弁５ｂを作動させ
る。

なお本発明は上記および図示した実施例の形式に限定さ
れるものではなく、逆に様々な可能な変形例をも含むこ
とは当然である。

特に、ダイオード４３および４４は、電流を増幅するト
ランジスタと変換できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本装置の一般的原理を示すダイヤグラム、第
２図は、電気弁の１つの断面図で、第３図および第４図
は、本装置の２つの要素の回路図、第５図は、制御電圧
および鋸歯状波電圧を示すグラフ、そして、第６図は、
制御電圧が第５図に示すように変化するときに得られる
パルスを示すグラフである。 １ａ、Ｉｂ・・・・・・前ブレーキ・シリンダ、１ｃ。 １ｄ・・・・・・後ブレーキ・シリンダ、２ａ−２ｄ・
・・・・・円板、３ａ、３ｂ・・・・・・前車輪、３ｃ
、３ｄ・・・・・・後車輪、４・・・・・・圧力源、５
ａ、５ｂ・・・・・・電気弁、６・・・・・・分配弁、
Ｔ・・・・・・ブレーキ・ペダル、８・・・・・・溜め
、１０・・・・・・スライダ、１５・・・・・・チャン
バ、１６・・・・・・針、１７・・・・・・チャンバ、
１９・・・・・・ばね、２０・・・・・・永久磁石、２
１・・・・・・極片、２４・・・・・・巻線、２５・・
・・・・コイル、２６・・・・・・カップ、２７ ａ
２７ ｄ・・・・・・磁気ピック・アップ、２８ａ−
２８ｄ・・・・・・変換器、２９・・・・・・コンパレ
ータ、３０・・・・・・記憶装置、３１・・・・・・ト
ランジスタ、３２・・・・・・抵抗、３３・・・・・・
コンデンサ、３４・・・・・・ジェネレータ、３５・・
・・・・トランジスタ、３６・・・・・・抵抗、３７・
・・・・・接続点、３８゜３９・・・・・・抵抗、４０
，４１・・・・・・抵抗、４２・・・・・・接跣侭、４
３，４４・・・・・・ダイオード、４５ ａ、４５ ｂ
・・・・・・コンパレータ、４６・・・・・・鋸歯状波
電圧発生器、４７ ａ 、 ４７ ｂ−・・コンパレー
タ、４８ａ、４８ｂ・・・・・・フリップ−フロップ、
４９ｂ・・・・・・増幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両の前輪及び後輪の制動を制御するための装置に
   して、 （ａ） 前記前輪及び後輪の最高速度を表わす第１の
   信号と、前記前輪の最低速度を表わす第２の信号と、前
   記後輪の最低速度を表わす第３の信号とを発生するよう
   に動作する第１の手段と、（ｂ） 前記第１の信号を
   受けてそれに比例し且つ基準速度を表わす基準信号を発
   生するように動作する第２の手段と、 （ｃ） 前記第２、第３及び基準信号を受けて第１及
   び第２の電流パルス制御信号を発生するように動作する
   第３の手段と、 （ｄ） 前記第１及び第２の電流パルス制御信号をそ
   れぞれ受けて、前記前輪及び後輪の制動圧をそれぞれの
   電流パルス制御信号に比例した圧力に自動的に調整する
   ように動作する第１及び第２の電気弁と、 を具備しており、 （ｅ） 前記第２の手段は、前記第１の信号を受けて
   前記第１の信号の一部で前記基準信号を発生し、そして
   前記第１の信号の値に従って複数の１未満の乗数から自
   動的に１つを選択するように動作する乗算器手段を有し
   ている、 ことを特徴とする節動制御装置。 ２ 車両の前輪及び後輪の制動を制御するための装置に
   して、 （ａ） 前記前輪及び後輪の最高速度を表わす第１の
   信号と、前記前輪の最低速度を表わす第２の信号と、前
   記後輪の最低速度を表わす第３の信号とを発生するよう
   に動作する第１の手段と、（ｂ） 前記第１の信号を
   受けてそれに比例し且つ基準速度を表わす基準信号を発
   生するように動作する第２の手段と、 （ｃ） 前記第２の信号と前記基準信号とを受けて、
   その差に比例し且つ前記前輪の前記最低速度のスリップ
   を表わす第４の信号を発生するように動作する第３の手
   段と、 （ｄ） 前記第３の信号と前記基準信号とを受けて、
   その差に比例し且つ前記後輪の前記最低速度のスリップ
   を表わす第５の信号を発生するように動作する第４の手
   段と、 （ｅ） のこぎり歯状信号を発生する手段と、（ｆ）
   前記第４の信号と前記のこぎり歯状信号とを受けて
   前記前輪の最低速度スリップに比例した第１の電流パル
   ス制御信号を発生する双安定回路手段を含む第５の手段
   と、 （ｇ） 前記第５の信号と前記のこぎり歯状信号とを
   受けて前記後輪の最低速度スリップに比例した第２の電
   流パルス制御信号を発生する双安定回路手段を含む第６
   の手段と、 （ｈ） 前記第１の電流パルス制御信号を受けて、前
   記前輪に対する制動圧をそれに比例した圧力に自動的に
   調整するように動作する第１の電気弁と、 （ｉ） 前記第２の電流パルス部側信号を受けて、前
   記後輪に対する制動圧をそれに比例した圧力に自動的に
   調整するように動作する第２の電気弁と、 を具備していることを特徴とする制動制御装置。