JPS5858257B2 - アンチスキツド装置の安全回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輌の走行中車輪に過大なブレ７キカ（ブレー
キ液圧）力５７１［］えられると車輪はロックし更に横
滑り（所謂スキッド）状態に陥いるのを防止するために
走行中車輪に過大なブレーキ力力籾口わり車輪がロック
又はロックを起しそうな状態になるとブレーキ液圧を減
圧しそして車輪が正常な回転状態に復帰すると再びブレ
ーキ液圧を復圧し以後この作動を繰り返して車輌を安全
に制動、そして停止なすことができる一般周知のアンチ
スキッド装置に於ける安全回路に関する。

アンチスキッド装置が故障してブレーキ圧力を緩め放し
になった時、アンチスキッド装置を非制動として通常の
ブレーキに戻し、運転者に警告し、アンチスキッド装置
故障によって逆ってノーブレーキなる危険な状態となる
のを防止するものであり、或いはアンチスキッド装置が
非作動となる故障の際は運転者に警告を与えるものであ
る。

従来、アンチスキッド装置の安全回路は故障状態を検出
すると、例えばフリップフロップ等による保持回路をセ
ット状態１こして該フリップフロップの出力でリレーを
駆動してアンチスキッド制御回路（以後便宜上制御回路
とする。

）への電源を遮断、或いは警告灯を点灯するものがあっ
た。

しかしながら、このようにフリップフロップ等による保
持回路を故障記憶のために用いたものは、電源を切って
電源再投入時には前記フリップフロップ等による保持回
路はリセット状態に戻ってしまって可変同様の故障状態
を検出した後、制御回路への電源遮断、或いは警告灯の
点灯が行われるものである。

特に故障の内、制御回路が故障してアクチュエータへブ
レーキ液圧の減圧指令信号が長時間出力しているもの（
長時間通電）に関しては安全回路は該減圧指令信号出力
が成る一定時間以上（例えば数秒以上）継続すると前記
フリップフロップ等による保持回路をセット状態にする
ものであるが、電源投入毎に同様の長時間通電の検出し
た後、フリップフロップ等による保持回路がリセット状
態からセット状態になるもので、特に制御回路がブレー
キをかけた時、或いは車輪のロック状態を検出した時の
み長時間通電の状態が起る故障の場合は、運転者がブレ
ーキを踏んだ後安全回路が働くものの、前記したある一
定時間は再びノーブレーキ状態となるもので、電源投入
のたびにこれを繰り返して非常に危険な状態となるもの
である。

また、上記欠点を回避するために電源より制御回路への
電源ラインに取付けられたヒユーズをサイリスク等スイ
ッチング素子に故障検出時にトリガーをかけてヒユーズ
に過大電流を流して溶断して制御回路を半永久的に非作
動とする方式のものがあるが、通常前記ヒユーズは数ア
ンペア定格のものであるからこれを短時間のうちに溶断
するためには少くともサイリスク等スイッチング素子は
前記ヒユーズの定格電流の数倍の電流定格にしなければ
ならない。

これは価格的にも高くなるし、高い信頼性を得ることが
難しくなる欠点を持つ。

そこで本発明は前述の欠点を解消すべくより信頼性が高
く、て安全でしかも車輪回転信号から減圧指令信号を得
るために演算機能を有する制御回路と、車輪回転を検出
するセンサー又は減圧指令信号により減圧作動へと切換
るソレノイドバルブのコイルの断線、或いは該ソレノイ
ドバルブの作動により減圧作動なすアクチュエータの作
動不良等の機器との故障を判別し、前者の場合は、容量
スイッチング素子を使うことなく記憶用回路素子を用い
て制御回路を半永久的に非作動とするもので電源再投入
によって同一の故障現象を、即ちノーブレーキ状態の続
行を繰り返すことを防止するものである。

また、後者の場合は、制御回路の故障に起因するもので
はないため制御回路を半永久的に非作動とせず運転者に
警告を与えて故障機器の点検を捉すようにしてアンチス
キッド装置全体を点検することなく故障に応じてその点
検及び修理を容易ならしめたアンチスキッド装置の安全
回路の提供を目的とする。

以下、本発明装置の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。

２は車速センサで車輪回転に関連する軸（図示路）に取
付けられた歯車３による磁石（図示路）の磁束変化をピ
ックアップコイル４にて車輪回転数に比例した周波数の
交流電圧として取り出して車速信号を得るものである。

Ａは前記センサ２からの車、速信号を入力として車輪の
ロック又はロックしそうな状態を検出してブレーキ力（
ブレーキ液圧）を緩める減圧指令信号を発生する減圧指
令信号発生回路１と、該回路１よりの減圧指令信号にて
減圧作動部（コイル１４）を駆動するトランジスタ？、
９，１０等の駆動部とから構成されるアンチスキッド制
御回路を示し、該回路１は入力なる車速信号を入力端子
ａから取り入れて前記減圧指令信号を出力端子すから出
力するもので、この回路としては車輪のロックを感知で
きるものであればよく、例えば車輪の回転状態が所定の
減速度に達した時、又は所定のスリップ率に達した時に
減圧指令信号を発する様にした等の回路が一般周知であ
り、具体的な回路構成は割愛する。

該回路１の出力端子すは前述の駆動部へ接続されたもの
で、先ず抵抗５を介してトランジスタ７のベースに接続
される。

トランジスタ７のコレクタは抵抗８を介して電源ライン
１５に接続され前記減圧指令信号発生回路１の出力が減
圧指令、即ち高なる電圧の時、トランジスタ７に抵抗５
を介してベース電流が流れトランジスタ７は導通状態と
なってコレクタ電流が流れコレクタ電位はほぼ零になる
。

トランジスタ９，１０はダーリントン接続され、トラン
ジスタ７が導通のとき抵抗８を介してベース電流が流れ
てトランジスタ９゜１０は導通状態となって電源ライン
１５よりアクチュエータソレノイドバルブ（図示路）の
コイル１４に通電する。

アクチュエータソレノイドバルブのコイル１４の通電に
よって前記したアクチュエータの作用によってブレーキ
圧力を減するもので、この働きは車輪の回転状況によっ
て行われ、即ち減圧指令信号に応じて車体が停止する迄
繰り返してアンチスキッド動作が行われる。

抵抗１１とダイオード１２の直列回路はコイル１４の通
電を切る時発生する逆起電圧を吸収するものである。

２２は自動車用バッテリーで、自動車のエンジンキース
イッチ２１とヒユーズ２０を介し、ダイオード１９を介
して、線２３、定電圧回路Ｃ、リレー接点Ｂを介して電
源ライン１５に夫々電源を供給する。

ダイオード１９はバッテリー２２の逆接続によって回路
が破壊されるのを防止するもので、コンデンサ１８は高
周波雑音吸収用である。

定電圧回路Ｃは、抵抗１６、定電圧ダイオード１１より
構成されて所定の電圧に安定化しその出力は線２４及び
図示してないが減圧信号発生指令回路１にも供給される
。

リレー接点Ｂは、通常は図示する如く接点Ｃは接点ｄに
接続されて電源ライン１５には電圧が供給される。

２６はランプでヒユーズ２５、ダイオード２７を介して
キースイッチ２１よりリレー接点Ｂの接点Ｃに接続され
る。

ランプ２６は運転者警告用で、図示の状態ではダイオー
ド２７は非導通ランプ２６は点灯しない。

又２６はランプである必要はなく、プンプに代えてブザ
ー等運転者に警告するものであれば何でもよい。

次に本発明による安全回路りの構成、作用について説明
すれば、７２は減圧指令信号に応じて作動するコイル１
４による圧力差の切換にてダイヤフラム（図示路）の変
位作動によりブレーキ圧を減圧し得る一般周知なるアク
チュエータ（図示路）のストロークスイッチで、常時閉
でありダイヤフラムが移動した時、即ち減圧作動中は開
状態となる。

抵抗２８は線２３に一端を接続してスイッチ１２が開状
態のときダイオード２９は非導通となり、コンデンサ３
０は線２４より抵抗３２を介して充電される。

４２は比較器で、通常出力は高電位である。

比較器４２の各入力端子のバイアス電流は零とみなして
ダイオード３６．３７はこの時非導通状態にあるとすれ
ば、コンデンサ３０の充電特性はコンデンサ３０と抵抗
３２の特定数と線２４の電圧で決定される。

コンデンサ３０の端子電圧は比較器４２の反転入力端子
の電圧であり、比較器４２の非反転入力端子の電圧は、
抵抗３８゜３９．４１．ダイオード４０によって決定さ
れ、ダイオード４０はダイオード２９の温度補償用で実
用的には抵抗３９よりダイオード４０に流れる電流は抵
抗３８，４１に流れる電流に比べて小さいものであるか
ら、比較器４２の非反転入力端子の電圧は線２４の電圧
の抵抗３８と４１による分圧電圧にダイオード４０の順
方向電圧降下をカロえた値にほぼ等しい。

コンデンサ３０が充電され、比較器４２の反転入力端子
電圧が非反転入力端子電圧を越えると、比較器４２の出
力端電圧は高電位から低電位へと切換る。

抵抗３３は一端を線２４に接続され、他端は減圧指令信
号発生回路１の入力端子ａに接続され、スピードセンサ
２のコイル４に直流電流を供給する。

抵抗３４とコンデンサ３５の直列回路も該入力端子ａに
接続される。

コイル４の直流抵抗は抵抗３３に比べて十分小さいもの
であり、常時は前記入力端子ａの直流電位は零とみなせ
る。

抵抗３４とコンデンサ３５はローパスフィルターを形成
し、スピードセンサ２の出力である交流電圧を減衰させ
る。

コイル４が断線又は線７３が断線した時、前記入力端子
ａの入力インピーダンスが抵抗３３に比べて十分大きけ
ればコンデンサ３５は抵抗３３．３４を介して充電され
、コンデンサ３５の端子電圧は上昇し遂にはダイオード
３６を介して比較器４２の反転入力端子の電圧を上昇さ
せる。

これは抵抗３１がダイオード３６とコンデンサ３０の間
に入っているためストロークスイッチ１２が開閉いずれ
の場合にも成立するもので、遂には比較器４３の出力は
高電位から低電位となる。

次に、抵抗１３の一端は制御回路Ａの出力端７４に、他
端は線１５に接続される。

抵抗１３をソレノイドバルブのコイル１４の抵抗に比べ
て十分大に選定するから、出力端７４に減圧信号が発生
しない状態なら出力端７４の電位はほとんど零であり、
ダイオード３７は非導通である。

ソレノイドバルブコイル１４が断線すれば出力端７４は
高電位になって抵抗４４を介して電流が流れダイオード
３７は導通し、比較器４２の反転入力端子の電圧は上昇
して非反転入力端子より犬となり比較器４２の出力は低
電位となる。

ここで制御回路Ａの出力端７４の減圧信号とソレノイド
バルブコイル１４の断線による出力端高電位を区別する
ためダイオード４３を設は減圧信号発生時はトランジス
タ７のコレクタ電位が零になるのを利用してダイオード
４３と抵抗４４の接続点の電位をダイオード４３の順方
向電圧降下分のみとし、即ちダイオード３７を非導通と
し、比較器４２の反転入力端電位が上昇するのを防いで
いる。

トランジスタ４８は抵抗４５を介して比較器４２の出力
に接続されているから比較器４２の出力が高電位の時導
通して低電位の時非導通となる。

通常トランジスタ４８は導通状態にある。トランジスタ
５５はリレー接点Ｂを作動するリレーコイル５６に接続
されトランジスタ５５が導通の時コイル５６は励磁され
る。

通常コイル５６は励磁され、リレー接点Ｂは図示する如
く接点Ｃと接点ｄとが電気的に接続される位置にあり、
キースイッチ２１を開にして電源を切るとコイル５６は
非励磁になって接点Ｃはｅに切換接続する。

通常コイル５６が励磁されるためには電源を投入した瞬
間リレー接点Ｃはｅに接続されているから自己保持用に
設けられたダイオード４゛６が導通してトランジスタ４
８のベース電位はダイオードの順方向電圧降下分となっ
てトランジスタ４８はエミッタがダイオード４９を介し
て接地されるため非導通、トランジスタ５５も非導通と
なってコイル５６は永久に励磁されないがトランジスタ
５５のベースは抵抗５２を介してコンデンサ５３に接続
されており、コンデンサ５３の初期電荷を零とすれば電
源投入時トランジスタ５５のベース電流は流れコイル５
６は励磁される。

コイル５６が励磁されると、リレー接点Ｃはｅよりｄに
接続されダイオード４６は非導通となってトランジスタ
４８は比較器４２の出力が高レベルであれば導通状態と
なってトランジスタ５５も定常的に導通状態となる。

電源投入時トランジスタ５５が導通となる時間は、抵抗
４７．５０とコンデンサ５３の時定数で決定されるがリ
レー接点の応答時間より長く選ぶ。

ダイオード５１は電源を切った時、コンデンサ５３の電
荷をなるべく早く放電するためのものである。

抵抗５０はコンデンサ放電時トランジスタ４８の保護用
である。

前記した条件によって比較器４２の出力が低電位になれ
ばトランジスタ４８は非導通となり抵抗４７．５０とコ
ンデンサ５０の時定数による遅れ時間の後トランジスタ
５５は非導通となり、コイル５６は非励磁となって接点
Ｃはｅに接続され電源ライン１５の電位は零となる。

ダイオード４６は前記した如く自己保持用ダイオードで
比較器４２の出力いかんに拘らずトランジスタ４８を非
導通として保持する。

比較器６５において反転入力端子は、抵抗６４を抵抗６
２，６３より十分大とすれば、抵抗６２と６３になる線
２４の電圧の分圧電圧にダイオード５８の温度補償用ダ
イオード６１の順方向電圧降−Ｆ分を加えた電圧であり
、非反転入力端子はコンデンサ６０に接続されコンデン
サ６０は制御回路Ａの出力端７４の電圧が減圧信号発生
によって高電位のときダイオード５８は非導通となるか
ら抵抗５９を介して線２４より充電される。

コンデンサ６０が充電され減圧指令信号が所定時間以上
接続する非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電圧よ
り高くなり比較器６５の出力は高電位となりトランジス
タ６７のベースは抵抗６６を介して比較器６５の出力に
接続されるからトランジスタ６７は導通状態となってコ
レクタ電流は記憶用回路素子としてのヒユーズ６９、抵
抗６８を介して流れ、その電流はヒユーズ６９を溶断す
るに十分な電流を流すべく抵抗６８を設定するからヒユ
ーズ６９は溶断に致る。

ヒユーズ溶断によって抵抗７０は抵抗６８とヒユーズ６
９の接続点に一端が接続され他端は接地されているから
、ダイオード７１は抵抗７０を介して導通して比較器４
２より出力電流を分流する。

抵抗７０を抵抗４５に比べてトランジスタ４８から十分
非導通となる低い値とするから、トランジスタ４８は非
導通となり、従ってリレーの接点Ｂの接点Ｃは接点ｅに
接続され電源ライン１５は零電位となる。

ランプ２６は電源ライン１５が零電位となることによっ
てダイオード２７は導通し点灯する。

上記構成、作用説明を補足のためにまとめれば、アクチ
ュエータが減圧作動位置に所定時間より長く変位してい
る場合に於けるストロークスイッチ７２が設定時間以上
開状態となった時、或いはスピードセンサ２のコイル４
が断線状態になった時、或いはソレノイドバルブのコイ
ル１４が断線した時等の作動機器の故障時には比較器４
２の出力は低電位になってリレーのコイル５６は非励磁
状態となって電源ライン１５の電位は零になってランプ
２６が点灯する。

次にソレノイドバルブのコイル１４に減圧指令信号が設
定時間以上通電が続けばノーブレーキ状態となり非常に
危険であることからヒユーズ６９が溶断すると共に同様
にリレーコイル５６が非励磁になって電源ライン１５の
電圧は零となり、ソレノイドバルブのコイル１４への通
電は阻止される。

以後、キースイッチ２１を切って再びスイッチ２１を入
れてもヒユーズ６９が溶断しているからダイオード７１
は導通してリレーコイル５６は非励磁となる。

コイル１４が断線した時も出力端７４は高電位となるか
ら比較器６５によるタイマーはヒユーズ溶断方向へ向う
が通常このタイマーの設定時間は１秒以上に設定される
のに対しコイル１４の断線によって電源ライン１５の電
圧が零になる時間はコンデンサ５３と抵抗４７，５０で
決定され、せいぜい数１０ｍ５ｅｃ以内であるからヒユ
ーズ６９が切れるまでには至らない。

ここで制御回路Ａが故障してソレノイドバルブのコイル
１４へ通電し続ける時、制御回路Ａの故障モードとして
減圧指令信号発生回路１が故障して出力すに高電位を発
生し続けるかもしくはトランジスタ７が故障して導通状
態になった時と、トランジスタ９又は１０が故障して導
通状態になつた時の二つが考えられ、前者の場合はヒユ
ーズ６９が切れるが、後者の場合は、ソレノイドバルブ
のコイル１４の断線とみなされて比較器４２の方が働き
ヒユーズ６９は切れないが、トランジスタ９又は１０の
故障が継続すれば電源再投入時にもコイル１４が断線、
非断線に拘らずリレーコイル５６は非励磁となってソレ
ノイドバルブのコイル１４への通電は阻止される。

ヒユーズに代わる記憶用回路素子としての他の実施例を
示すと、第１図においてＥ部を第２図の回路に代替して
もよく各図の符号イ２ロ、ノ＼、二は夫々対応した線を
示す。

第２図において７５はラッチングリレーで、比較器出力
口が高電位によって抵抗７９を介して電流が流れトラン
ジスタ８０が導通すればラッチングリレーのコイル７５
は励磁され接点７６は閉より開状態に切換る。

この時ダイオード７１は抵抗７８を介して導通するから
リレーコイル５６は非励磁となって電源ライン１５は電
になる。

ラッチングリレーは一旦励磁されるとその状態をリレー
コイルに逆方向の電流を流さない限り保ち続けるから前
記ヒユーズ６９と同じ作用を行うことになる。

以上説明の如く本発明によれば、制御回路Ａがソレノイ
ドバルブのコイル１４に通電し続ける故障を起した時に
おける第１の故障モードとして減圧指令信号発生回路１
がコイル１４に通電し続ける信号を不必要に長く発生し
続けた時又はトランジスタ７が導通し続けた時、設定時
間を経ると記憶用回路素子としてのヒユーズ６９が溶断
又はラッチングコイルが励磁されるから、故障を半永久
に記憶してキースイッチを切って再びキースイッチを入
れてもソレノイドバルブのコイル１４への通電は阻止さ
れる。

減圧指令信号発生回路１の故障モードとしてブレーキを
かけるか、又は過大なブレーキをかけるとコイル１４に
不必要に長時間通電し続けるものがあり、従来用いられ
ていた方式でフリップフロップ等を記憶回路として用い
たものは電源を再投入すれば再びブレーキをかけるか、
又は過大なブレーキをかけると再び安全回路のタイマー
が働いて設定時間を経ればソレノイドバルブのコイルに
通電が阻止されるが、その設定時間の間ブレーキはきか
ないことになり電源再投入するたびにこれを繰り返すも
のであるが、本発明によれば一旦このような減圧指令信
号発生回路の故障で減圧作動用のソレノイドバルブのコ
イルに不必要に長い通電が認められれば制御回路への電
源供給を半永久的に遮断することから、以後電源再投入
後もこれを繰り返す危険は防止される。

また、半永久的に制御回路の電源を遮断する手段として
、従来のように大容量のスイッチング素子を用いる必要
はなく、記憶素子としてヒユーズ６９は極めて小容量で
よいからトランジスタ６９としては定格電流１００ｍＡ
保度で極めて小型の安価なモールドタイプのトランジス
タでよく余裕率も十分大きく取れることから信頼性も向
上する。

また、他の記憶素子としてラッチングリレーも極めて小
容量でよいからこれを励磁するトランジスタも前記と同
様である。

次に制御回路Ａの第２の故障モードとして出力トランジ
スタ９，１０が導通し続けることがあり、この場合は直
ちに（数１０ｍ５ｅｃ以内）比較器４２の方が働いて通
電は阻止されるからノーブレーキになる危険性はなく、
しかも通常トランジスタの導通故障は永久的に続くこと
が多く電源投入後直ちにコイル１４への通電は阻止され
る。

即ち、いずれの場合にも制御回路がコイル１４に通電し
続ける故障の場合、これを検出して非常に危険なるノー
ブレーキ状態となるのを極力防止できる。

また、スピードセンサーコイルの断線とソレノイドバル
ブコイルの断線と、アクチュエータのストロークスイッ
チの長時間開放を検出して電源を遮断して、ランプを点
灯して運転者に警告するものであるが、例えばスピード
センサのコイル断線ヲ修理するなどして故障原因を除い
て再び電源を投入すれば以後正常に作動するもので、こ
れは前記制御回路Ａの故障、特に減圧指令信号発生回路
１の故障時とは別の処置、即ち制御回路を半永久的に非
作動とせず単に電源を遮断してランプを点灯するだけで
あるためである。

このことによる他のメリットは組付時スピードセンサの
接続忘れ、ソレノイドバルブの接続忘れ、ストロークス
イッチの接続忘れ等のイージミスによって制御回路を全
く使いものにならないようにする不経済を防止できる。

また本発明の実施例ではリレーコイル５６は通常励磁さ
れているからヒユーズ２０が切れた時、回路が作動しな
いことを単にランプ２６のみで非常に簡単に表示できる
利点を持つ等の数多くの実用土優れてなる効果を奏する
ものである。

尚、本発明の好しい実施例を開示したものであるが、本
発明の思想を逸脱することなくこれを変更又は変形する
ことは可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図、第２図は
本発明に於ける記憶用回路素子の他の例を示す説明図で
ある。 ２：回転センサ、１：制御回路、１４：ソレノイドバル
ブ、７２：ストロークスイッチ、Ｄ二安全回路、６９：
ヒユーズ、２６二ランプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車輪の回転状態を検出し車輪回転数に応じた車輪回
   転信号を出力する回転センサーと、該車輪回転信号と制
   動状態とから演算して車輪がロック又はロックしそうな
   状態になるとブレーキ圧を緩める減圧指令信号を出力す
   る制御回路と、該減圧指令信号により減圧作動なすアク
   チュエータを駆動するソレノイドバルブとからアンチス
   キッド装置に於て、前記減圧指令信号が所定時間を越え
   て出力している前記制御回路の故障時には記憶用回路素
   子を作動ならしめて前記制御回路への電源供給の停止を
   電源再投入の如何に拘らず続行する回路と、前記制御回
   路以外の作動機器の故障時には前記記憶用回路素子を作
   動なすことなく、警報部材を作動なすにとどまる回路と
   を付設したことを特徴とするアンチスキッド装置の安全
   回路。