(57)【要約】  多車輪乗物のためのアンチスキッドブレーキ制御システムは、対機能及び個別機能の両方を含む。対機能は、乗物の車輪を一緒に制御する。個別機能は、乗物の車輪を個々に制御する。対／個別のロジック回路は、対機能及び個別機能を交互に作動及び不作動にする。対機能及び個別機能を使用して乗物のスキッドを制御する方法も提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの車輪と、
前記少なくとも２つの車輪の各々におけるスキッドを一緒に制御するように構成された第１制御機能と、
前記少なくとも２つの車輪の各々におけるスキッドを個別に制御するように構成された第２制御機能と、
前記第１制御機能及び前記第２制御機能を作動及び不作動にするように構成されたロジック回路と、
を備えた車輪付き乗物のためのアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項２】
前記少なくとも２つの車輪の各々を監視し、各車輪のスリップ状態を指示するように構成されたスリップインジケータを更に備えた、請求項１に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項３】
前記ロジック回路は、各車輪のスリップ状態を連続的に監視するように構成される、請求項２に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項４】
前記第１制御機能及び前記第２制御機能は、前記スリップインジケータから信号を受信し、そして各車輪のスリップ状態に基づいて制御信号を与える、請求項２に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項５】
前記ロジック回路は、前記スリップインジケータから信号を受信し、そしてスリップ状態を指示する第１車輪を先導車輪として指定するように構成され、
前記第１制御機能は、前記先導車輪のスリップ状態に基づいて最適なブレーキ制御を計算するように構成される、請求項４に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項６】
前記ロジック回路は、前記スリップインジケータから信号を受信するように構成され、
前記第２制御機能は、前記少なくとも２つの車輪の各々のスリップ状態に基づいて最適なブレーキ制御を計算するように構成される、請求項４に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項７】
前記少なくとも２つの車輪の各々におけるブレーキと、
前記少なくとも２つの車輪の各々ブレーキ制御バルブと、
を更に備えた請求項１に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項８】
前記第１及び第２の制御機能は、各車輪におけるブレーキ圧力を調整するための信号を前記ブレーキ制御バルブの各々に与えるように構成された、請求項７に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項９】
前記ロジック回路は、前記第１制御機能を作動し、前記第２制御機能を不作動にすることにより、アンチスキッド制御を開始するように構成される、請求項１に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項１０】
前記ロジック回路は、更に、その後に、前記第１制御機能を不作動にし、前記第２制御機能を作動するように構成された、請求項９に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項１１】
第１スリップインジケータを有する第１車輪と、
第２スリップインジケータを有する第２車輪と、
前記第１スリップインジケータ及び第２スリップインジケータから信号を受信し、そして第１車輪に対する最適なアンチスキッドブレーキ応答及び第２車輪に対する最適なアンチスキッドブレーキ応答を計算するように構成されたアンチスキッド制御回路と、
前記アンチスキッド制御回路と通信するロジック回路であって、前記第１及び第２車輪の前記最適なブレーキ応答を交互にフィルタリングし又は前記第１及び第２の車輪へ送信することにより、乗物の最適なブレーキ応答を決定するよう構成されたロジック回路と、
を備えた車輪付き乗物のためのアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項１２】
前記第１車輪のブレーキ応答を変調しそして前記ロジック回路から信号を受信するように構成された第１ブレーキ制御バルブと、
前記第２車輪のブレーキ応答を変調しそして前記ロジック回路から信号を受信するように構成された第２ブレーキ制御バルブと、
を備えた請求項１１に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項１３】
前記第１スリップインジケータは、前記第１車輪の速度を測定して第１車輪速度信号を発生する第１速度トランスジューサを含み、そして
前記第２スリップインジケータは、前記第２車輪の速度を測定して第２車輪速度信号を発生する第２速度トランスジューサを含む、請求項１１に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項１４】
前記ロジック回路は、前記第１スリップインジケータ及び第２スリップインジケータから信号を受信するように構成された、請求項１１に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項１５】
前記ロジック回路は、前記第１車輪の最適なブレーキ応答を前記第１及び第２車輪へ送信し、そして前記第２車輪のブレーキ応答をフィルタリングするように構成された、請求項１１に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項１６】
前記ロジック回路は、前記第１車輪の最適なブレーキ応答を前記第１車輪へ送信し、そして前記第２車輪の最適なブレーキ応答を前記第２車輪へ送信するように構成された、請求項１１に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項１７】
前記ロジック回路は、ブレーキプロセス中に乗物の最適なブレーキ応答を変更するように構成された、請求項１１に記載のアンチスキッドブレーキシステム。
【請求項１８】
スリップ状態信号を発生する先導スリップインジケータを含む先導車輪と、スリップ状態信号を発生する従動スリップインジケータを含む従動車輪とを有する乗物のスキッドを減少する方法において、
ブレーキ作用を一緒に変調するように前記先導車輪及び従動車輪に信号するよう構成された対制御回路を用意する段階と、
ブレーキ作用を個別に変調するように前記先導車輪及び従動車輪に信号するよう構成された個別制御回路を用意する段階と、
前記先導スリップインジケータからの信号を初期スリップの兆候について監視する段階と、
初期スリップに応答して前記対制御回路を作動する段階と、
前記従動車輪を深いスリップの兆候について監視する段階と、
深いスリップに応答して、前記対制御回路を不作動にすると共に、前記個別制御回路を作動する段階と、
を備えた方法。
【請求項１９】
スリップ状態の指示について全車輪を監視する段階と、
スリップ状態を指示する第１車輪を先導車輪として指定する段階と、
他の全ての車輪を従動車輪として指定する段階と、
を更に備えた請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
所定レベルを越える従動車輪のスリップ状態により深いスリップが信号される、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、車輪付き乗物のためのアンチスキッドブレーキシステムに係る。より詳細には、本発明は、多車輪ブレーキシステムにおいて車輪のスリップを制御するための改良されたシステム及び方法に係る。この改良されたシステムは、ジェネラルアビエーション(general aviation)航空機のようなホイールベースの広い乗物に特に有用である。この改良されたシステムは、このような対構成の多車輪乗物のブレーキ性能を最適化しながら、方向的なずれを最小にする。
【背景技術】
【０００２】
ジェネラルアビエーション航空機や商業用航空機のような多車輪乗物には、乗物の減速を助成するために、通常、アンチスキッド及び自動ブレーキシステムが設けられている。近代的なアンチスキッドシステムは、通常、滑走路の条件や、ブレーキに影響する他のファクタに適応させて、パイロットが選択したブレーキ圧力のレベルに対応して減速を最大にすることにより、ブレーキ効率を最適化する。従来のアンチスキッドシステムでは、ブレーキが、通常、パイロットによりメータリングバルブを経て機械的に掛けられ、そして車輪ブレーキ圧力がスキッドレベルに近付くや否や、例えば、初期スキッドが検出されると、ブレーキ圧力値を使用して、アンチスキッド制御システムを初期化する。
【０００３】
航空機の用途では、着陸中に航空機のパイロットが迅速にペダルを踏むと、有効なアンチスキッドブレーキ圧力又はブレーキトルクが決定され且つ従来のアンチスキッド及びブレーキ制御システムによりスキッドが有効に制御される前に、深い初期スキッドを生じることがしばしばある。初期スキッドを減少してブレーキ効率を最大にすることは、航空機の停止距離を短縮する結果となり、航空機が短い滑走路に着陸するのを許し、タイヤの磨耗を減少することができる。
【０００４】
従来のスキッド制御システムは、通常、乗物の車輪ブレーキごとに車輪速度トランスジューサ及びブレーキ圧力センサを有するスリップインジケータを備えている。車輪速度トランスジューサは、車輪速度を測定し、車輪の回転速度の関数である車輪速度信号を発生する。この車輪速度信号は、通常、車輪の速度を表わす信号に変換され、航空機の基準速度と比較される。この比較は、ブレーキを掛けられる各車輪からの車輪速度信号と基準速度信号との間の差を表わす車輪速度エラー信号を発生することができる。速度比較器の出力は、「速度エラー」と称される。速度エラー信号は、通常、圧力バイアス変調積分器、比例制御ユニット、及び補償ネットワークによって調整される。このようなロジック回路の出力を加算して、アンチスキッド制御信号を発生し、これがコマンドプロセッサにより受信される。圧力バイアス変調積分器は、ブレーキ中の最大許容制御圧力レベルを指令する。即ち、スキッド（又はスリップ）が検出されないときに、この積分器は、ブレーキへの全システム圧力を許し、そしてスキッドが検出されると、より低い圧力を許す。
【０００５】
従来及び最近発明されたアンチスキッド制御システムが当業者に良く知られている。最近発明されたあるアンチスキッド制御システムが米国特許第４，５６２，５４２号、第６，６５５，７５５号、及び第６，６５９，４００号に説明されている。アンチスキッドブレーキ制御の当業者であれば、これら及び他の特許に述べられた異なる制御システムの効果及び欠点に精通しているであろう。
【０００６】
従来のアンチスキッドシステムは、圧力バイアス信号を少なくとも２つの異なる方法で処理し、即ち対にされた制御信号又は個々の制御信号として処理する。対構成のスキッド制御システムでは、単一車輪からのスキッド制御信号が両車輪の圧力制御バルブへ送信される。個別構成のスキッド制御システムでは、各車輪が個々のスキッド制御信号を発生し、これがそれ自身の圧力制御バルブへ送信される。
【０００７】
対構成のスキッド制御システムは、通常、スリップを指示する第１車輪から又は最大スリップを指示する車輪から信号を取り上げ、そしてその信号を使用して、両車輪又は全車輪へのブレーキ圧力を変調する。このようなシステムは、方向的なずれがアンチスキッドシステムにより発生されるのを防止する。ジェネラルアビエーション航空機のようなホイールベースの広い乗物では、離間された車輪間のブレーキ圧力が僅かに変動しても、方向的なずれを誘起し得る。これらのシステムの１つの欠点は、ブレーキ効率が低いことである。全車輪へのブレーキ圧力は、車輪が最低摩擦係数を経験するのに応答して減少されるので、他の車輪に利用可能なブレーキ圧力が犠牲となる。
【０００８】
個別構成のスキッド制御システムは、各個々の車輪から信号を取り上げ、それに応答して、ブレーキ圧力を変調するための信号を各個々の車輪の圧力制御バルブへ送信する。即ち、制御システムは、各車輪が経験するスリップ状態に基づいて各個々の車輪へのブレーキ圧力を変調する。これらのシステムは、各車輪が経験する状態に対して最大許容ブレーキ圧力を許すことにより全乗物のブレーキ効率を最大にする。これらシステムの１つの欠点は、アンチブレーキシステムにより生じる方向的なずれである。より大きなブレーキ圧力が、あまりスリップを経験しない車輪に付与されたときには、異なる車輪に付与される力の差によってトルクが発生される。乗物におけるトルクは、方向的なずれとして経験される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
それ故、乗物のブレーキ効率を最適化しながら、方向的なずれを最小にする多車輪乗物のためのアンチスキッドブレーキシステムが要望される。本システムは、これら及び他の要望を満足させる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
簡単に且つ一般的に述べると、本発明は、多車輪乗物におけるアンチスキッドブレーキ制御のための改良されたシステム及び方法を提供する。本発明は、パワーブレーキ制御システムを使用して乗物の減速を制御する乗物に適用することができる。ブレーキ圧力バルブへ送られる信号において対機能又は個別機能のいずれかを選択的に開始するためにロジック回路がアンチスキッドブレーキ制御システムと共に設けられる。ここに述べる「機能」とは、ロジック又は他の電子回路により遂行されるプロセスのための一般的な用語である。このロジック回路は、各車輪のスリップ状態を評価し、乗物に対する制御の適切な形態を評価する。ロジック回路が対機能を選択すると、アンチスキッドシステムは、ブレーキ圧力バルブの各々に同じ信号を与える。この信号は、通常、第１車輪が経験した状態に応答してスリップ状態を指示するものである（“先導車輪”として知られている）。ロジック回路により個別機能が選択されたときには、アンチスキッドシステムは、各車輪のブレーキ圧力バルブに異なる信号を与える。これらの信号は、各個々の車輪が経験した状態に応答するものである。
【００１１】
対／個別のロジック回路は、多車輪乗物においてアンチスキッド制御システムに関連して働く。各車輪は、それ自身のブレーキ制御バルブにより制御される１組のブレーキを備えている。典型的に、これらのブレーキは、液圧操作され、ブレーキ制御バルブは、ブレーキへ付与される液圧を調整する。電気及び空気圧ブレーキシステムも意図される。アンチスキッドブレーキ制御システム内では、各車輪がスリップインジケータも有している。通常、これらのスリップインジケータは、車輪速度（Ｖw）を示す電子信号を発生する車輪速度トランスジューサを備えている。この信号は、次いで、車輪の基準速度信号（Ｖref）と比較される。電子比較器は、車輪がスリップ又はスキッドを経験するかどうか指示する。車輪速度と基準速度が異なるときには、速度エラー信号が開始される。又、速度比較器は、スリップの程度又はスリップ速度（Ｖｓ）を表わす信号を発生するようにも構成される。深いスリップは、僅かなスリップより大きなＶｓを有する。
【００１２】
ブレーキで誘起されるスリップ（又はスキッド）は、一般に、個々の車輪にかかるブレーキ力が車輪と道路（又は滑走路）面との間の摩擦力を越えたときに生じる。摩擦力の量は、主として、車輪／路面摩擦係数（μ）により決定される。摩擦係数は、タイヤの材料と路面の物質との間に得られる摩擦の量の尺度である。又、摩擦係数は、タイヤの磨耗、路面の状態、温度等を含む多数のファクタと共に変化する。従って、１つの乗物でも、タイヤと路面との間に得られる摩擦力は、個々の車輪間で変化し得る。その結果、ブレーキを掛ける際に車輪ごとにスリップ状態が異なる。それ故、スリップ状態を正確に監視するためには、個々の車輪に個々のスリップインジケータを使用することが必要になる。
【００１３】
本発明においては、アンチスキッドブレーキ制御システムは、各車輪のスリップインジケータからの信号を監視する。スリップ状態が最初に指示されたときには、システムは、スリップを指示する第１車輪を「先導車輪」として指定する。次の車輪、及びその後の他の車輪は、「従動車輪」と指定する。第１スリップ状態が指示された後に、対／個別のロジック回路は、両（又は全）タイヤを一緒に制御するか又は個別に制御するかの選択肢を与える。
【００１４】
現在の好ましい実施形態では、対／個別のロジック回路は、アンチスキッド制御信号を対機能として開始する。これは、アンチスキッドブレーキ制御システムが、必要なブレーキ力を、先導車輪のスリップ速度に基づいて計算できるようにする。システムは、この情報を各車輪のブレーキ制御バルブへ与える。これらの信号は、通常、非常に動的なもので、ブレーキに付与される力の量を１秒間に何回も調整する。対機能がアクティブである間に、アンチスキッドブレーキシステムは、全車輪のスリップ速度を監視し続けるが、先導車輪の活動に基づいてブレーキ信号を与える。
【００１５】
対機能がアクティブである状態では、各車輪へのブレーキコマンドが、同時に同じ仕方で調整される。これは、ジェネラルアビエーション航空機のようにホイールベースが比較的広い乗物について特に効果的である。このような乗物では、離間された車輪と車輪との間のブレーキ力が僅かに変化しても、方向的なずれを招くことになる。全車輪に均一なブレーキ力を掛けることで、この状態が最小限にされる。
【００１６】
又、対機能がアクティブである間に、システムは、各車輪により発生される信号も監視し続ける。ある状態のもとで、対／個別のロジック回路は、対機能を無効にする。このような状態の１つは、従動車輪により過剰なスリップ速度が指示される場合である。スリップ速度は、先導車輪により指示されたスリップ速度より大きい場合、又は基準スリップ速度を越える場合に、過剰になることがある。基準スリップ速度は、受け容れられないほど効率の悪いブレーキ性能を防止するためにセットすることができる。
【００１７】
個別機能がアクティブである状態では、各車輪へのブレーキコマンドが、各車輪により指示されたスリップ速度に応答して個別に調整される。これは、各車輪における最大ブレーキ効率、及びその結果として、乗物に対する最大ブレーキ効率を可能にする。即ち、各車輪のブレーキコマンドは、各車輪が経験するスリップ状態を緩和するに足るだけ減少（又は増加）することができる。これらの信号も、非常に動的で、各車輪へのブレーキコマンドを１秒間に何回も調整する。
【００１８】
現在の好ましい実施形態では、個別機能がセットされると、スリップ状態が止むか又は乗物が完全に停止するまでアンチスキッドブレーキ制御システムを制御し続ける。或いは又、対機能／個別機能は、結果として生じる状態に応答して対機能を再開することができる。例えば、各車輪のスリップ状態が基準スリップ速度より下がるか、又はおそらく、ブレーキコマンドの変化による方向的なずれを経験した場合に、そのようになる。
【００１９】
又、対／個別のロジック回路は、スリップ状態の第１指示の際に個別機能を開始するように構成されてもよい。例えば、スリップ状態の最初の指示が基準スリップ速度を越えた場合には、対／個別のロジック回路は、対機能に前もって頼らずに、個別機能を開始することができる。これは、深いスリップが、個々の車輪制御により生じる方向的なずれにより経験する以上の困難さを乗物制御にもたらすときに、起こり得る。
【００２０】
本発明のこれら及び他の態様及び効果は、本発明の特徴を例示する以下の詳細な説明及び添付図面から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
多くの乗物が、迅速な減速のためにアンチスキッドブレーキ制御を必要としている。航空機は、特に着陸のためにそのようなシステムを必要とする。ジェネラルアビエーション航空機のアンチスキッドブレーキシステムは、通常、２つの形式となっている。第１の形式である対構成の車輪制御システムは、両ブレーキ車輪に同じブレーキ制御信号を送信する。第２形式である個別構成の車輪制御システムは、各車輪に異なる信号を送信する。これらのシステムは、両方とも、望ましからぬブレーキ性能を招く特性がある。適切な環境のもとでこれらのシステムを新規に結合すると、これらの望ましからぬ特性が最小にされる。
【００２２】
図１を参照すれば、多車輪乗物のアンチスキッドブレーキシステム２０において、このシステムは、一対の車輪、車輪１及び車輪２を備えている。一般のジェネラルアビエーション航空機の車輪は、液圧で作動される機械的なブレーキを備えている。このようなシステムでは、各ブレーキへの液圧は、ブレーキ制御バルブ２２、２４により制御される。
【００２３】
アンチスキッドブレーキ制御システム２０の各車輪１、２には、電子スリップインジケータ２６、２８が装備されている。各スリップインジケータは、一般に、車輪速度（Ｖw）を表わす電子信号を発生する速度トランスジューサ２７、２９より成る。車輪速度は、回転速度を指示するためにラジアン／秒で測定することができる。スリップインジケータは、車輪速度を、乗物の基準速度（Ｖref）と比較する電子比較器を有する。車輪速度が乗物の基準速度より低いことを比較器が指示する場合には、スリップ状態が指示される。又、電子比較器は、スリップの量を測定し、スリップ速度（Ｖs）も計算する。スリップ速度は、車輪速度と乗物基準速度との間の差の関数として計算される。Ｖs：：Ｖref−Ｖw。それ故、深いスリップは、僅かなスリップよりスリップ速度が高い。
【００２４】
又、スリップインジケータ２６、２８は、車輪ブレーキに付与されるブレーキ圧力の関数である信号を発生するブレーキ圧力センサ（図示せず）を含んでもよい。これらのセンサは、ブレーキ制御バルブ２２、２４の状態から生じる圧力の量を測定する。ブレーキ制御バルブが開くと、ブレーキの回転部分（ローター）とブレーキの固定部分（ステーター）との間の圧力が、液圧の増加と共に上昇する。ブレーキ圧力信号は、スレッシュホールドブレーキ圧力と比較することができる。この比較を、速度トランスジューサからの信号と一緒に使用して、ブレーキプロセスの最大効率を確保することができる。
【００２５】
本発明によれば、各車輪からのスリップ指示及びスリップ速度信号は、スリップインジケータ２６、２８からアンチスキッドブレーキ制御システム３０へ送信される。このアンチスキッドブレーキ制御システムは、対／個別のロジック回路３２を備えている。スリップの初期指示を受け取ると、対／個別のロジック回路は、初期信号を送信する車輪を「先導車輪」として指定する。又、対／個別のロジック回路は、対制御機能３４を使用してスキッドを制御すべきか、個別制御機能３６を使用してスキッドを制御すべきか決定する。従って、対／個別のロジック回路の機能は、ａ）先導車輪を指定し、そしてｂ）アンチスキッドブレーキ制御システムの機能を、対制御システムと、個別車輪制御システムとの間でスイッチすることである。これらの機能は、各ブレーキ制御バルブ２２、２４にアンチスキッド制御を与えるためにアンチスキッドブレーキ制御システムにより使用される。
【００２６】
各車輪のスリップインジケータ２６、２８からの信号は、個別車輪制御回路３８、４０にも送信される。これらの制御回路の各々は、個々の車輪が経験するスリップを制御するために付与すべき最適なブレーキ力を計算する。通常、これらの制御回路は、スリップを経験する車輪に付与されるブレーキ力を減少する信号を発生する。最適なブレーキ力とは、車輪が経験するスリップを防止するに充分なほど低く、且つ乗物の減速を最大にするに充分なほど高い力である。又、制御回路は、コックピットのブレーキペダルから電子信号を受け取ってもよい。ブレーキペダルのペダル圧力の増加は、より大きな減速要求を指示する。制御回路は、減速及びアンチスキッド制御の必要性を連続的に計算し、そしてブレーキ圧力を変調するための信号を１秒間に何回も送出する。アンチスキッドブレーキの当業者であれば、これらの機能を遂行する種々の制御回路に精通しているであろう。このような制御回路を本発明に使用することが意図される。
【００２７】
車輪制御回路３８及び４０からの信号は、アンチスキッドブレーキ制御システム３０に通される。個別機能３６がアクティブである場合には、各車輪制御回路からの信号がそれに対応する車輪のブレーキ制御バルブに直接送信される。このように、各車輪制御回路は、対応する車輪により付与されるブレーキ力を、その車輪により発生されるスリップ信号に直接応答して、連続的に調整する。
【００２８】
対機能３４がアクティブである場合には、アンチスキッドブレーキ制御システム３０は、先導車輪を除く全ての車輪の車輪制御回路により送信される信号をフィルタ除去する。先導車輪の制御回路の制御信号は、各車輪のブレーキ制御バルブへ送信される。このように、対／個別のロジック回路３２により指定された先導車輪からの信号は、全車輪のブレーキ圧力を連続的に調整する。
【００２９】
アンチスキッドブレーキ制御システム３０の対機能３４又は個別機能３６を経てブレーキ制御バルブ２２、２４へ送信される信号は、各車輪のブレーキ力を連続的に調整する。通常、ブレーキは、液圧制御され、それ故、ブレーキ制御バルブは、液圧バルブである。これらのバルブは、ブレーキアクチュエータへ送られる液圧を制御する。液圧を増加すると、ブレーキ力の増加を生じる。空気圧システムは、ブレーキ制御として空気圧バルブを使用して同様に作用する。潜在的に、電気的に作動されるブレーキシステムは、電気的制御器をバルブとして有する。概念的に、これらシステムの各々は、同様に作用する。
【００３０】
図２を参照すれば、対／個別のロジック回路３２は、種々の状態を評価して、対機能３４又は個別機能３６をアクティブとしていつセットすべきか決定する。スリップ速度信号を含む各車輪のスリップインジケータ２６、２８からの信号は、対／個別のロジック回路へ送られる。スリップを指示する第１信号がプロセスを開始する。対／個別のロジック回路は、スリップ状態を指示する第１車輪を「先導車輪」として指定する。他の車輪は、「従動車輪」と考えられる。ブレーキのかかる車輪を３つ以上もつ乗物では、他の全ての車輪を従動車輪と考えてもよい。
【００３１】
現在の好ましい実施形態では、ロジック制御回路３２は、常に、初期のスキッド指示に応答して、対機能３４をアクティブとしてセットする。これは、対機能が、常に、アンチスキッドブレーキプロセスを開始するように確保する。それ故、常に、乗物は、乗物がその最大速度にあって、方向的なずれを最も受け易い間に、対構成のアンチスキッドブレーキ制御の良好な方向性制御から利益を得る。
【００３２】
又、対／個別のロジック回路３２は、指示されたスリップの大きさを考慮して、対機能３４をアクティブにセットすべきか個別機能３６をアクティブにセットすべきか決定することができる。指示されたスリップ速度が過剰である場合には、ロジック回路は、他の事項を無効にして、個別機能をアクティブとしてセットすることができる。過剰なスリップ速度は、対機能に使用するための最大スリップ速度であると決定されたスリップ速度Ｙを確立することにより、決定されてもよい。従って、指示されたスリップ速度が、対機能に使用するための最大スリップ速度を越える場合には（即ち、Ｖs＞Ｙの場合には）、個別機能がアクティブにセットされる。
【００３３】
過剰（Ｙ）と思われるスリップ速度は、多数のファクタにより決定することができる。この速度は、乗物のニーズ並びに天候及び他の条件に基づいて変化してもよい。この速度は、動的に決定することもできる（例えば、初期スリップ状態の１．５倍、又は乗物の現在速度のあるパーセンテージ）。このスリップ速度の変化は、本システムの性能に実質的な影響を及ぼし得る。
【００３４】
対機能３４がセットされたときには、先導車輪からの後続信号が両（又は全）車輪に送信される。従動車輪からの後続信号も監視されて、対機能３４をインアクティブにセットし且つ個別機能３６をアクティブにセットすべきか決定する。さもなければ、対機能がアクティブにセットされる限り、従動車輪の信号は無視される。
【００３５】
従動車輪からのスリップ信号に応答して、対機能３４をインアクティブにセットし且つ個別機能３６をアクティブにセットする２つの状態の存在が考えられる。従動車輪のスリップ速度が、対機能に使用するための最大スリップ速度を越える場合には（Ｖs＞Ｙの場合には）、対／個別のロジック回路３２が、対機能をインアクティブにセットし、且つ個別機能をアクティブにセットすることができる。同様に、従動車輪のスリップ速度が所定のスリップエラーを越える場合にも、対／個別のロジック回路３２が、対機能をインアクティブにセットし、且つ個別機能をアクティブにセットすることができる。
【００３６】
更に、対／個別のロジック回路３２は、最大ブレーキ制御効率を要求する状態に応答して個別機能３６を開始することができる。従動車輪が所定のスリップエラーを越えるか、又は過剰なスリップ状態を指示すると、最大ブレーキ効率のニーズが、アンチロックブレーキシステムにより誘起される方向的なずれを排除するニーズを上回る。実際に、過剰なスリップ状態により誘起される方向的なずれは、アンチロックブレーキシステムの個別機能により誘起されるものを越えることがある。このような条件のもとでは、本発明のアンチスキッドブレーキシステムは、対機能から個別機能へスイッチする。
【００３７】
図３を参照すれば、典型的なジェネラルアビエーション航空機４２の概略図は、本発明の効果を説明するのに有用である。ジェネラルアビエーション航空機は、本発明を使用することから利益が得られる乗物の一形式である。
【００３８】
ジェネラルアビエーション航空機４２のホイールベース４６は、主着陸ギアの車輪１と車輪２との間の距離である。これらの車輪は、乗物に対して主ブレーキ力Ｂ1及びＢ2を与える。空気力学的な力により付加的なブレーキ作用が与えられ、これがベクトルＡとして示されている。
【００３９】
ジェネラルアビエーション航空機の重心４４は、通常、乗物の中心線に沿って主着陸ギアの若干前方にある。乗物に対する主着陸ギアのブレーキ力（及び他の力）は、乗物が重心に集中されたかのように概念化される。ベクトルＢ1及びＢ2が同じである限り、各ベクトルは、互いに逆方向に等しいモーメントを生成する（ベクトルの大きさに重心４４からの距離を乗算したものとして計算される）。これらの等しいが逆向きのモーメントは、互いに効果的に打消し合う。しかしながら、ブレーキ力Ｂ1及びＢ2が異なる場合には（例えば、異なるブレーキ圧力が付与されたときには）、それにより生じるモーメントがもはや等しくない。それ故、ブレーキ力Ｂ1及びＢ2間の差は、航空機にかかる正味のモーメント即ちトルクを生じ、これが方向的なずれを引き起こす。ホイールベースが大きいほど、そしてブレーキ力間の差が大きいほど、方向的なずれが大きくなる。
【００４０】
これは、対構成のアンチスキッドブレーキシステムの効果を立証する。本発明の対機能３４がアクティブであるときには、ブレーキ力Ｂ1及びＢ2が等しくなるように制御される。それ故、対機能がアクティブであるときには、乗物に正味トルクが働かず、ブレーキで誘起される方向的なずれはない。これは、特に、着陸中にブレーキを掛け始めたときに航空機の一貫した制御を行えるようにする。
【００４１】
もちろん、ブレーキ力はスリップ状態において減少される。車輪がスリップを経験すると（Ｖw＜Ｖref）、車輪と路面との間の摩擦係数が減少される。摩擦係数は、車輪が路面を滑らかに転がる間に最大となる。このため、アンチスキッドブレーキ制御システムは、車輪を転がり状態に維持するようにブレーキ圧力を調整する。車輪が明確に異なるスリップ状態を経験するときには、各車輪が経験する状態に基づいて個々のブレーキ圧力を制御することにより最適なブレーキ作用が達成される。それ故、本発明は、必要に応じて個別構成の車輪ブレーキシステムへ切り換えることもできる。
【００４２】
又、アンチスキッドブレーキ作用を制御する新規な方法も開示する。この方法は、単一制御システム内でブレーキ効率を最大にすると共にブレーキで誘起される方向的なずれを最小にする手段を与える。この方法は、制御システムを、対構成の制御システムと、個別構成の車輪制御システムとの間でスイッチングすることを含む。
【００４３】
車輪及びブレーキの連続的な監視は、この新規な方法の一部分である。ジェネラルアビエーション航空機のような多車輪乗物の車輪及びブレーキには、速度トランスジューサを含むスリップインジケータが設けられている。速度トランスジューサは、車輪速度を連続的に監視する。各車輪速度信号を乗物の基準速度と比較する比較機能を設けることができる。この比較機能は、スリップ速度を指示する信号をアンチスキッドブレーキ制御システムに与える。
【００４４】
スリップ状態を指示する第１車輪は、対／個別のロジック制御回路の機能を開始する。この回路は、スリップ状態を指示する第１車輪を「先導車輪」として指定する。アンチスキッドブレーキを制御する方法の現在の好ましい実施形態では、先導車輪からの信号が、最初に、対制御機能において各車輪を制御する車輪制御回路へ送信される。
【００４５】
車輪制御回路は、スリップ指示信号及び他の信号を解釈して、最適なブレーキ圧力を計算する。これらの他の信号は、コックピットブレーキパッドからの入力、航空機の基準速度、及び現在ブレーキ圧力を含むことができる。次いで、最適ブレーキ圧力信号が各車輪のブレーキ圧力バルブに送信され、これらバルブは、各車輪に対して等しいブレーキ圧力で応答するように命令される。
【００４６】
対制御機能がアクティブである間に、システムは、乗物の各車輪を監視し続ける。先導車輪からの信号は、全車輪の制御を最適化するために車輪制御回路へ送信され続ける。従動車輪（１つ又は複数）からの信号は、深いスリップ状態を指示するために監視される。深いスリップ状態の指示は、対機能をインアクティブにセットしそして個別機能をアクティブにセットするように、対／個別のロジック回路をトリガーする。
【００４７】
従動車輪によるスリップ状態の指示が、制御機能を切り換えるに充分なほど深いかどうかは、少なくとも２つの仕方で決定することができる。従動車輪が、基準スリップ速度を越えるスリップ状態を示す場合には、これで切り換えがトリガーされる。同様に、従動車輪が、先導車輪のスリップ状態を越えるスリップ状態を示す場合にも、これで切り換えがトリガーされる。これら状態のいずれか又は両方を本発明の方法に使用することができる。最終的に、受け容れられないほど効率の悪いブレーキ作用を示す状態で切り換えがトリガーされる。
【００４８】
個別機能がアクティブである間には、対／個別のロジック回路が、各車輪からのスリップ指示信号を個別構成の車輪制御回路へ送信する。これら回路の各々は、次いで、各車輪に対する最適なブレーキ圧力を計算する。これらの信号は、各車輪の最適なブレーキ効率を得るために各車輪に別々に送信される。
【００４９】
個別機能がアクティブである間には、システムは、各車輪により送信される信号を監視し続ける。これらの信号は、各車輪の個別ブレーキ制御を連続的に更新するのに使用される。
【００５０】
現在の好ましい方法では、個別機能がセットされると、乗物が停止状態になるか又はアンチスキッドブレーキが切断されるまで、アンチスキッドブレーキを制御し続ける。他の方法を使用して、ある条件に基づきシステムを対機能へ戻すように切り換えることもできる。同様に、個別機能を使用してアンチスキッドブレーキを開始する方法を用いてもよい。従って、ここに述べる方法は、異なる乗物又は異なる条件のニーズを満足するように変更されてもよい。
【００５１】
以上の説明から、ここに述べるシステム及び方法は、種々の形式の乗物に適用できることが明らかであろう。航空機、自動車、トラック、及び列車は、全て、ある形式のアンチスキッドブレーキ制御を必要とする。本発明は、このような乗物に容易に使用することができる。
【００５２】
以上の説明から、本発明の特定の態様を図示して説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。従って、本発明は、特許請求の範囲のみによって限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のアンチスキッドブレーキシステムの概略図である。
【図２】本発明の対構成／個々の構成のロジック回路により使用されるロジックの概略図である。
【図３】ジェネラルアビエーション航空機が減速中に経験する速度及び力を示す概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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