HU177628B - Method and arrangement for operating anti-sleep brake-adjusting systems - Google Patents

Description

A találmány tárgya csúszásgátló fékszabályozó rendszerjárművek számára, mely a kerék csúszását megelőzi vagy minimalizálja oly módon, hogy a kezdeti csúszást érzékeli, majd mindaddig feloldja a féknyomást, amíg a kerék újra felgyorsul, mire újra alkalmazza a féknyomást és ezt a ciklikus folyamatot mindaddig ismétli, amíg szükséges.

A legtöbb csúszásgátló fékszabályozó rendszerben a paramétereket úgy választják meg, hogy optimális kompromisszumot találjanak a nagy súrlódási felületű úton elérhető legkedvezőbb féktávolság és a kis súrlódási felületű úton való kielégítő szabályozó képesség megtartása között.

Találmányunk alapja az a felismerés, hogy ezzel szemben előnyösebb, ha bizonyos paramétereket ettől eltérően választunk meg, úgy hogy a rendszer hatékonyságát megjavítsuk akkor, amikor a ciklikus szabályozás folyamat beáll, mikor is a kerékmozgás jellemzőiből egyértelműen következtethetünk az útfelület súrlódási tényezőjére. Ily módon növelhetjük a tapadás hasznosításának hatékonyságát és/vagy kiterjeszthetjük azt a felületi súrlódási tartományt, melyen belül a rendszer kielégítő szabályozó hatást tud kifejteni.

Találmányunk szerint az a kerék reakció jellemző, amelyből leszármaztatjuk az útfelület súrlódási tényezőjének értékét: a kerék újragyorsulásának tartama. Pontosabban, a találmány abban áll, hogy alkalmazunk egy érzékelő szervet, mely a fékezett kerék gyorsulásával arányos jelet szolgáltat, továbbá kapcsolósaervct, mely az említett gyorsulási jel hatására megszólal és előre beállított gyorsulási szinteknél triggerjeleket ad, miáltal az egymást követő csúszási ciklusokat egymást követő gyorsulási szakaszokra és azokat elválasztó közbenső szakaszokra osztjuk, továbbá integráló szervet, mely az 5 említett triggerjelek hatására olyan kimenőjelet szolgáltat, amely előre meghatározott növekmény szerint az egyes gyorsulási szakaszok alatt az egyik értelemben és az egyes közbenső szakaszok alatt az ellenkező értelemben változik, s így végeredményben a felületi súrlódási 10 feltételek függvényében változik, végül kimeneti csatoló szervet, mimellett az említett kimenőjellel a rendszerben megváltoztatunk egy szabályozási paramétert vagy függvényt, melyet ilyen módon az említett súrlódási feltételeknek megfelelően állítunk be.

A fentiekben már használt „gyorsulási szint” és „gyorsulási szakasz” kifejezéseket úgy értjük, hogy azok lehetséges előfordulási formáit e kifejezések felölelik.

így pl. kis súrlódási együtthatójú útfelületeken a gyorsulási szakasz hosszú lesz, a közbenső szakasz 20 pedig rövid, míg nagy súrlódási együtthatójú útfelületek esetén a gyorsulási szakasz lesz rövid és a közbenső szakasz hosszú és ezek a jellemzők tükröződnek az. említett kimenőjelben.

A gyakorlatban a gyorsulási szakasz tartamát reprezentáló jel felvilágosítást adhat az útfelület súrlódási együtthatójára; a jelet ugyan bizonyos mértékig eltorzíthatják az egyes járműjellemzők, pL a tengely tehetetlenség, a fékhiszterézis, a féknyomás átvitelének módja, a féktuskó, de úgy találtuk, hogy a torzítás megenged177628 he tő, mert az mindig a ténylegesen fennállónál kisebb felületi súrlódási együttható irányában torzít.

A találmány előnyös kiviteli alakjánál az integráló szerv kondenzátorral van kialakítva, mely minden gyorsulási szakaszban kisül és minden közbenső szakaszban töltődik olyan időállandóval, mely lényegesen hosszabb, mint a lassulási/gyorsulási ciklusok tartama nagy és közepes felületi súrlódási együtthatók esetén, de lehetőleg rövidebb, mint a lassulási/gyorsulási ciklusok tartama nagyon kis felületi súrlódási együtthatók esetén. A kondenzátoron mért feszültség reprezentálja a felületi súrlódási együtthatót cs e feszültség alkalmazható — a rendszer valamely szabályozási paraméterének P-jellegű (arányos) vezetőjeleként, vagy — triggerjel ként, mely előre beállított szinten triggcrcli a szabályozó paramétert vagy függvényt.

Az útfelületi feltételek széles tartományon belüli jelzésére a gyorsulási szakasz tartamát reprezentáló jel alkalmasabb, mint a gyorsulási jel amplitúdója, mert pl. elegendően nagy felületi súrlódási együttható esetében nincs is gyorsulási szakasz, ha a járműlassulás nagymértékű és ilyen esetben az amplitúdóra érzékeny rendszer hamis jelet adhat. Továbbá az a körülmény, hogy a felületi súrlódási együtthatót a gyorsulási szakasz tartamából származtatjuk le, lehetővé teszi az érzékelési folyamatnak a súrlódás tényleges mértékéhez való illesztését, s így kisértékű súrlódásnál javul a jel/zaj viszony.

A találmányt részletesebben példa kapcsán ismertetjük, a rajzokra hivatkozva, melyek közül az 1. ábra a találmány szerinti csúszásgátló fékszabályozó rendszerben alkalmazható felületi súrlódási együttható meghatározására szolgáló példakénti készülék kapcsolási vázlata, a 2. ábra az 1. ábra szerinti készülék módosított kiviteli alakjának kapcsolási vázlata, a 3. ábra az 1. ábra szerinti készülék működésmódját bemutató jelleggörbéket tartalmazza, a 4. ábra a találmány szerinti csúszásgátló fékszabályozó rendszer példakénti kiviteli alakjának tömbvázlata.

Az 1. ábrán látható keréksebesség SP sebességadó a fékezett kerékkel van csatolva és olyan impulzusjelet szolgáltat, melynek ismétlési frekvenciája megfelel a kerék szögsebességének. Ezt az impulzusjelet AMP erősítő felerősíti, majd frekvencia-feszültség F/V konverter átalakítja megfelelő analóg V« feszültségjellé. A Vój feszültségjel innen Al differenciáló tagra kerül, mely a kerék szöggyorsulását reprezentáló dVm/dt gyorsulási jelet szolgáltat. A dVco/dt gyorsulási jel áthalad egy RÍ ellenállás és Cl kondenzátor alkotta szűrőtagon és onnan COMP1 komparátor egyik bemenetére kerül, mely a dVw/dt gyorsulási jelet összehasonlítja V_REÍ referenciajellel, melynek szintje előre meghatározott gyorsulási küszöbértéket reprezentál és ha a dVw/dt gyorsulási jel szintje meghaladja a V_REF referenciajel szintjét, a COMPl komparátor mindaddig fenntartja a kimenő V_P impulzust, amíg a kerékgyorsulás át nem változik lassulássá, mikor is véget ér a V_P impulzus. Ilyenformán a kimenő V_p impulzus meghatároz egy kerékgyorsulási T_R szakaszt, melynek folyamán a kerék a féknyomás feloldása után újra gyorsul és az egymást követő lassulási/gyorsulási ciklusokban kiadott, egymást követő V_P impulzusok egyben meg2 határozzák a köztük levő közbenső T, szakaszokat, mely szakaszokban a kerék ismét lassul. A kerékgyorsulási T_R szakaszok hossza és a kerékgyorsulási T_R szakaszok viszonya a közbenső T, szakaszokhoz, vagyis 5 a T_R/Tj hányados értéke függ a felületi súrlódási feltételektől, így ezekből az alábbiakban ismertetendő módon e feltételek meghatározhatók.

A COMPl komparátor kimenő V_P impulzusa vezérli egy C2 kondenzátor töltését és kisütését R2, R3, R4 10 ellenállásokon, továbbá Dl és D2 diódákon át. A C2 kondenzátor V_c2 potenciálja képezi a felületi súrlódási együtthatót reprezentáló jelet, ezt a jelet alkalmazzuk arányos, vagyis P-jellegű vezetőjelként az 1. ábrán látható X kimeneten, s úgyszintén ezt a jelet alkalmazzuk 15 második COMP2 komparátor átváltásának vezérlésére a V_REF referenciajel által meghatározott küszöbszint elérésekor. A második C0MP2 komparátor Vo kimenőjele alapállapotban nagyszintű és csak akkor esik kis szintre, ha a V_c2 potenciál a V_REF referenciajel adta 20 küszöbszint alá esik.

Az 1. ábra szerinti áramkör működését könnyen követhetjük a 3a, 3b, 3c ábrán mutatott keréksebesség görbeseregek segítségével. A 3a, 3b, illetve 3c ábrán a görbesereg a csúszásgátló fékezési ciklusokat három 25 különböző felületi súrlódási együttható esetére mutatja, nevezetesen kis, közepes, illetve nagy súrlódási együttható esetére, megfelelően. Mindegyik Vm feszültségjel görbéhez megadjuk az ahhoz tartozó V_P impulzus, V_c2 potenciál és Vo kimenőjel alakját.

A csúszásgátló fékezési ciklus-sorozat megkezdése előtt a C2 kondenzátor teljesen fel van töltve. Amikor megjelenik a negatív előjelű V_P impulzus a C2 kondenzátor Dl diódán és az R2 ellenálláson át kisül és ennek folytán a V_c2 potenciál esik, amint az a 3a, 3b, 3c ábra mindhárom görbeseregében látható. Ha a súrlódási együttható nagy (3c ábrán látható görbesereg), a negatív előjelű V_P impulzus rövid tartamú és a V_C2 potenciál nem esik a szaggatott vonallal jelölt V_REF referenciajel adta küszöbszint alá, így a COMP2 komparátor 40 Vo kimenőjelének szintje továbbra is nagy. Ennek folytán, miután a negatív előjelű V_p impulzus végétért, a C2 kondenzátor gyorsan feltöltődik telítésig az R4 ellenálláson és a D2 diódán át, illetve kisebb mértékben az R3 ellenálláson át.

Közepes felületi súrlódási együttható esetén (3b ábrán látható görbesereg), a negatív előjelű V_p impulzus által meghatározott T_R szakasz tartama elég hosszú ahhoz, hogy a C2 kondenzátor V_c2 potenciálja a V_REF küszöbszint alá essen, mire a COMP2 komparátor

Vo kimenőjelének szintje átvált. Ez a kisszintű Vo kimenőjel lezárja az R4 ellenálláson és D2 diódán át vezető töltési utat, s ennek folytán a C2 kondenzátor — miután a negatív előjelű V_P impulzus végétért — csak az R3 ellenálláson át töltődhet, s megfelelően lassabban. Amint azonban a ^C2 potenciál újra a Vref referenciajel adta küszöbszint fölé emelkedik, a COMP2 komparátor visszavált, s Vo kimenőjele újra nagyszintű, aminek folytán a C2 kondenzátor gyorsan töltődik az R4 ellenálláson és D2 diódán át.

A 3a ábrán látható görbesereg a kis súrlódási együttható esetét mutatja. A negatív előjelű V_P impulzus tartama hosszú és a C2 kondenzátor az első V_P impulzus hatására teljesen kisül. A COMP2 komparátor átvált és lezárja az R4 ellenálláson és D2 diódán át vezető töltési utat és a C2 kondenzátor lassan töltődik az R3 ellenálláson át, amíg végetér a V_P impulzus. A negatív előjelű impulzusjelek közötti közbenső T₍ szakaszok tartama ilyenkor túl rövid ahhoz, hogy a C2 kondenzátor V_c2 potenciálja újra a V_REF referenciajel adta küszöbszint fölé emelkedjék, így a COMP2 komparátor Vo kimenőjele továbbra is kisszintű és letiltja a C2 kondenzátor gyors újratöltését.

A különböző súrlódási feltételekre adott ezen három példából látható, hogy a V_c2 potenciál reprezentálja a felületi súrlódási együtthatók értékeit és a COMP2 komparátor Vo kimenőjele azt jelzi, mikor esik a felületi súrlódási együttható egy előre beállított szint alá. Továbbá a Vo kimenőjelet arra használjuk, hogy a kis súrlódási együttható jelzését fenntartsuk azáltal, hogy letiltjuk a C2 kondenzátor újratöltését, amit szükségessé tesz a közbenső T_r szakaszok hosszú volta, melyre az ilyen súrlódási feltételekből folyóan számítani kell a féknyomás újra alkalmazásának üteme mellett.

Bármely csúszásgátló fékezési ciklus-sorozat megkezdése előtt — vagyis a rendszer alapállapotában — a súrlódási együttható meghatározására alkalmazott mindkét jel, vagyis a V_C2 potenciál és a Vo kimenőjel nagyszintű, ami nagy súrlódási együtthatót jelzésének felel meg. Amint azonban a ciklikus folyamat kezdetét veszi, a V_C2 potenciál a töltési folyamat során úgy változik, hogy a tényleges felületi súrlódási feltételeket reprezentálja, mint azt már leírtuk, s a Vo kimenőjel kisszintűre vált, ha a leírt módon meghatározott súrlódási együttható kisebb szintet eredményez, mint a V_REF refrenciajellel előre meghatározott küszöbszint. Ha a tényleges súrlódási együttható kisértékű, a Vo kimenőjel általában a ciklus-sorozat indításától számított fél másodpercen belül kisszintűre vált. Közepes súrlódási feltételek között hasonló módon áll elő a kis súrlódási együtthatóra jellemző — kisszintű — Vo kimenőjel azzal az eltéréssel, hogy még a soronkövetkező ciklus megkezdése előtt, azaz a közbenső T₂ szakaszon belül várható annak eltűnése, vagyis a Vo kimenőjel nagyszintűre váltása. Ha pedig a súrlódási együttható nagyértékű — és esetleg a közepes tartomány felső részében (lásd a 3b ábrán látható görbeseregnél szaggatva jelzett esetet) — egyáltalán nem jön létre a kis súrlódási együtthatóra jellemző, azaz kisszintű Vo kimenőjel.

A súrlódási együtthatót reprezentáló V_c2 potenciált az X kimenetnél, a kis súrlódási együtthatót — kisszintűre váltása folytán — reprezentáló Vo kimenőjelet az Y kimenetnél kikapcsoljuk és mindkettőt arra használjuk, hogy a rendszer paramétereit befolyásoljuk, azokat úgy állítsuk be, hogy a rendszer hatékonysága javuljon. A mindenkori konkrét esetben választandó paraméter értékek függnek a csúszásgátló fékszabályozó rendszer jellegétől, de általában ezek másodlagos jellemzők, melyek a féknyomás újra alkalmazásának munkapontjához, mint elsődleges paraméterhez illesztendők. Az elsődleges paramétereket pedig, mint pl. a féknyomás feloldásának eredeti munkapontját és az eredeti kerékcsúszási feltételt, nem illesztjük más rendszerjellemzőhöz, hogy ne hamisítsuk meg a működési feltételeket a mindenkori első csúszási ciklusban, illetve olyankor, amikor ezt követően — megállás közben — megváltoznak a konkrét csúszási feltételek. A 4. ábrán követhetjük, többek között milyen paraméterek illeszthetők valamely konkrét csúszásgátló fékszabályozó rendszeren belül, s ezt az alábbiakban ismertetjük. Előbb azonban a 2. ábra alapján mutatjuk, hogyan módosítható a súrlódási együttható meghatározására szolgáló, 1. ábra szerinti áramkör avégett, hogy a súrlódási együtthatót reprezentáló V_c2 potenciált a V_REF referenciajel, s így a küszöbszint követőjeliegű szabályozására használhassuk, aminek folytán a kimenő V_P impulzus megbízhatóbb módon származtatható le, különösen olyan felületi feltételek esetén, amelyek folytán a kerék és a tengely elmozdulásai okozta zajjelek oly mértékben torzítják a dVo/dt gyorsulási jelet, hogy ezáltal komoly zavar keletkezhet a kisszintű gyorsulások mérésében.

A súrlódási együtthatót reprezentáló V_c2 potenciált az X kimenetről R13 ellenálláson át a COMP1 komparátor referenciajelbemenetére csatoljuk; így a V_REF referenciajel adta küszöbszint csökken, ha a ^C2 potenciál esik, s ez ahhoz vezet, hogy kisebb súrlódási együtthatók meghatározása esetén biztosan létrejön a kis súrlódási együtthatót reprezentáló, kisszintű Vo kimenőjel, illetve, ha az követő szabályozás nélkül is létrejött volna, akkor annak tartama a következő jellegű szabályozás folytán megfelelően meghosszabbodik.

A V_c2 potenciált arra is használjuk, hogy vezéreljük egy pozitív előjelű törlőimpulzus tartamát, melyet a COMP1 komparátor referenciajelbemenetére adunk, hogy azt a bekapcsolt állapotban tartsuk és az ne álljon vissza zajjelek hatására, s ily módon biztosítsuk, hogy a kerék úrjagyorsulása alatt szolgáltassa a kimenő V_P impulzust.

A törlőimpulzust lassulásra érzékeny kapcsoló szolgáltatja, mely tartalmaz műveleti A2 erősítőt Rll ellenálláson át megvalósított visszacsatolással, továbbá kimeneti csatolóágat D4 diódával és RÍ2 ellenállással, mely csatolóág a COMP1 komparátor referenciajelbemenetére csatlakozik. A keréksebességgel arányos V<u feszültségjelet csúszástároló C3 kondenzátoron és RIO ellenálláson át adjuk a műveleti A2 erősítő bemenetére, s így meghatározunk egy lassulási küszöbszintet, melynek túllépésekor az A2 erősítő vezető állapotba kerül és kiadja a pozitív előjelű törlöimpulzust. A C3 kondenzátorban tárolt töltés — mely gyakorlatilag a kerékcsúszás mértékét reprezentálja — vezérli az A2 erősítő visszaállítását és így a törlőimpulzus befejezését.

A C3 kondenzátor kisütését a Vw feszültségjelnek az újragyorsulás folytán bekövetkező változása vezérli. De a C3 kondenzátor Q1 tranzisztoron át is kisül, mely utóbbit viszont a súrlódási együtthatót reprezentáló V_c2 potenciál vezérli R9 ellenálláson át. A Q1 tranzisztoron átfolyó kisütő áramot a V_C2 potenciál modulálja, így a kisütő áram megnő, ha a súrlódási feltételek javulnak. Kis súrlódási együtthatók esetén tehát a kisütő áram kisértékű és így hosszantartó törlőimpulzus keletkezik, míg nagy súrlódási együtthatók esetén a kisütő áram megnő és a törlőimpulzus megfelelően rövidebb tartamú.

Ilyenformán a lassulásra érzékeny kapcsoló — a műveleti A2 erősítő — érzékeli a csúszási ciklus kezdetét és törlőimpulzust szolgáltat, mely megváltoztatja a COMP1 komparátorra adott küszöbszintet, így biztosítja annak billenését, kimenő V_P impulzus generálása céljából. A lassulásra érzékeny kapcsolónak a V_c2 potenciái általi adaptív vezérlése megfelelően illeszti a törlőimpulzus tartamát, mely így megfelel a kívánt kerék-újragyorsulásnak a mindenkori mért súrlódási feltételek mellett. Ezzel tehát jelentős mértékben csökkentettük annak lehetőségét, hogy nagy súrlódási együttható esetén a törlési periódus túl hosszú ideig tartson, míg kis súrlódási együttható mérésekor elég hosszú ideig tarthatjuk fenn a törlési impulzust ahhoz, hogy az majorizáljon bármilyen zajjelet, amely a kerék újragyorsulásának kezdeti szakaszában létrejöhet.

A töltéstároló S áramkör és a szinkronfutási SY detektor az általunk Nagy-Britanniaban 14238/77 ikt. számmal benyújtott szabadalmi bejelentés tárgyát képezik és abban ezek részletesebb leírása található.

A 4. ábrán olyan csúszásgátló fékszabályozó rendszer vázlata látható, melyben két keréksebesség SL és SR érzékelőt alkalmazunk, melynek megfelelően a jármű egyik tengelyének baloldali, illetve jobboldali kerekével vannak csatolva oly módon, hogy a megfelelő kerék szögsebességével arányos ismétlési frekvenciájú impulzusjelet szolgáltassanak. Mindegyik impulzusjelet AMP erősítő felerősíti, majd frekvencia/feszültség F/V konverter a keréksebességgel arányos Vw feszültségjellé alakítja azokat. Szelektor ST áramkör ezek közül kiválasztja a mindenkori kisebb szintű Vw feszültségjelet, s ez puffer F áramkörön át A3 differenciáló tagra kerül; a puffer F áramkör olyan kapcsolást tartalmaz, mely a Vw feszültségjelet reteszeli, ha az a legkisebb még elfogadható keréksebességnél kisebb szintű. Az A3 differenciáló tag az így kapott Vw keréksebességjel hatására gyorsulási/lassulási dVw/dt jelet szolgáltat, mely onnan COMP komparátor fokozatba kerül; e fokozat összehasonlítja azt a lassulási dVl/dt referenciajellel és akkor szolgáltat kimenő impulzust, ha a lassulás mértékét reprezentáló dVw/dt jel meghaladja a lassulási küszöbszintet reprezentáló dVl/dt referenciajelet. A kimenő impulzus triggerel egy P impulzus áramkört, s ennek hatására az utóbbi féknyomáscsökkentési impulzust ad ki, mely — logikai Vagy-funkciót megvalósító OR kapuáramkörön és AMP erősítőn áthaladva — gerjeszt egy SOL szolenoid tekercset a féknyomás feloldása céljából. A P impulzus áramkör korlátozza a féknyomáscsökkentő impulzus hosszát és tiltó-időzítő áramkört is tartalmaz, amely korlátozza a féknyomáscsökkentő impulzus előállításának lehetséges gyakoriságát.

Az A3 differenciáló tag és a COMP komparátor lassulásra érzékeny — gyorsműködésű — első kapcsolót alkotnak, s ez korlátozott tartamú és frekvenciájú féknyomáscsökkentő impulzusokat szolgáltat, a korlátozások célja annak megakadályozása, hogy durva útfelületek esetén keletkező lassulási jelek a féknyomáscsökkentö impulzus megismétlődését kiváltsák. A P impulzus áramkör és tiltó áramkör az általunk NagyBritanniában 14239/77 ikt. számmal benyújtott szabadalmi bejelentés tárgyát képezi és abban részletesebben van ismertetve.

A Vw keréksebességjelet lassulásra érzékeny második A4 kapcsolóra is adjuk, mely lassúbb működésű, mint az első — lassulásra érzékeny, A3 differenciáló tag és COMP komparátor alkotta — kapcsoló; a második A4 kapcsoló tartalmaz egy C kondenzátort, mint bemeneti csatolószervet, amelyen át a Vw keréksebességjelet az A4 kapcsolóra csatoljuk, továbbá az A4 kapcsolónak van vezérlöbemenete is, amelyre a COMP komparátor kimenete csatlakozik. A vezérlőbemenetre jutó jel határozza meg azt a lassulási küszöbszintet, melynek elérésekor a második kapcsoló átvált és féknyomáscsökkentő V_B impulzust szolgáltat; ez utóbbi — ugyancsak az OR kapuáramkörön és AMP erősítőn áthaladva — gerjeszti a SOL szolenoid tekercset. Ha a

COMP komparátor nem ad kimenőjelet, akkor a lassulási küszöbszint dV2/’dt értékű; ez a dV2/dt érték egyenlő vagy nagyobb, mint a dVl/dt rcferenciajel adta küszöbszint, mely az első — lassulásra érzékeny — kapcsolónál hatásos. Ha viszont a COMP komparátor a dVl/dt referenciajel adta küszöbszint túllépése után kimenő impulzust ad, akkor ez a kimenő impulzus majorizálja a dV2/dt értékű küszöbszintet és megengedi, hogy a második A4 kapcsoló átváltson, amint a keréksebességben előre beállított, AVw keréksebességjel esés lép fel.

A C kondenzátoron felhalmozódó töltés mértéke függ a keréksebességben — a lassulásra érzékeny második A4 kapcsoló aktiválása során — fellépő eséstől. A töltés csökkenését korlátozza a COMP komparátor kimenő impulzusa, de amint ez az impulzus végétért, a töltés a dV2/dt értékével előre meghatározott meredekséggel — és a keréksebesség növekedésével együttfutásban — csökken, amíg elér egy előre meghatározott feltöltöttségi szintet, melynél a második A4 kapcsoló visszavált, s így végetér a féknyomáscsökkentő V_B impulzus.

A lassulásra érzékeny két kapcsoló így kétcsatornás szabályozó rendszert alkot, melyben az első kapcsoló gyorsműködésű, korlátozott tartamú és gyakoriságú féknyomáscsökkentő hatást fejt ki, míg a második A4 kapcsoló tartalék csatornaként működik, melynek féknyomás csökkentő hatása lassabban lép fel, s a második A4 kapcsoló által kiadott féknyomáscsökkentő impulzusok tartamát kiterjeszti az első kapcsoló azáltal, hogy a második A4 kapcsolóhoz rendelt lassulási küszöbjelet a vezérlőbemenetnél hatástalanítja. Ez a kétcsatornás csúszásgátló fékszabályozó rendszer a 14240/77 ikt. számmal benyújtott angol szabadalmi bejelentésünk tárgyát képezi és abban részletesen ismertetjük.

A lassulásra érzékeny második A4 kapcsolótól érkező féknyomáscsökkentő V_B impulzus vezérli a töltéstároló S áramkört és az ennek folytán a V_B impulzus tartama alatt előre meghatározott meredekséggel töltődik. Amint az S áramkörben felhalmozódott töltésnek megfelelő potenciál meghalad egy előre meghatározott szintet, az S áramkör ki tud adni egy féknyomáscsökkentő impulzust, mely az OR kapuáramkörön és az AMP erősítőn át gerjeszti a SOL szolenoid tekercset. Ez az impulzus tovább tarthat, mint a második A4 kapcsolótól érkező V_B impulzus, vagyis kiterjesztő féknyomáscsökkentő impulzusként hat, s az impulzus hossza függ a töltéstároló S áramkörben kialakuló — referenciapotenciálhoz viszonyított — potenciál mértékétől, ahol is a referenciapotenciált a lassulásra érzékeny első kapcsoló A3 differenciáló tagja szolgáltatja előfeszítő B áramkörön át, s a referenciapotenciál a kerékgyorsulással változik. Ilyenformán az S áramkörtől kapott potenciál olyan kerékgyorsulási feltételt állít be, melyet — a referenciapotenciállal való összehasonlítás útján megállapíthatóan — teljesíteni kell, mielőtt véget érhet a kiterjesztő féknyomáscsökkentő impulzus.

Ha a kerék újragyorsulása csak nagyon lassan megy végbe, a féknyomás feloldását a töltéstároló S áramkör túlzottan kiterjesztheti. Ennek megelőzésére alkalmazzuk a szinkronfutási Y detektort, mely érzékeli a kerékgyorsulás átváltozását keréklassulássá és visszaállítja az S áramkört, miáltal a féknyomás feloldása végetér. Az SY detektor komparátort tartalmaz, mely a lassulási gyorsulási dVw/dt jelet előfeszültséggel hasonlítja össze és kimenőjelet ad, ha a dVw/dt jel meghaladja az előfeszültség szintjét, vagyis ha a kerék gyorsulása átváltozik lassulássá. Ez a komparátor lehet ugyanaz a COMP1 komparátor, melyet a súrlódási feltétel meghatározására alkalmaztunk az 1. és a 2. ábra szerint. Ezt a kimenőjelet MÉM memória reszetbemenetére adjuk, mely MÉM memória alapjelbemenetére a lassulásra érzékeny második A4 kapcsoló kimenete van kötve, úgy hogy a MÉM memóriát a féknyomáscsökkentő V_P impulzus aktivált állapotba helyezi, s az SY detektorból érkező jel csak akkor helyezheti alapállapotba (részét), ha nincs V_P impulzus, mikor is az S áramkör alapállapotba kerül és a féknyomás feloldása végetér.

A 4. ábra szerinti rendszerben alkalmazunk egy AS áramkört a súrlódási feltételek meghatározására, mely az 1., illetve 2. ábrán mutatott módon van kialakítva és ebben a rendszerben másodlagos paraméterek szabályozására szolgál az alábbiak szerint.

A P impulzus áramkört úgy vezéreljük, hogy az általa szolgáltatott féknyomáscsökkentő impulzus szélessége a súrlódási feltételekkel összhangban változzék, vagyis az impulzus szélességét csökkentjük, ha a súrlódási együttható csökken, s így az nem hatástalanítja a lassú csatorna csúszásjelét.

A P impulzus áramkört úgy is vezéreljük, hogy a súrlódási együttható csökkenése esetén csökkentjük azt a határfrekvenciát is, mely korlátozza a féknyomáscsökkentő impulzusok kiadásának megengedett gyakoriságát. A határfrekvenciát tiltóimpulzus hossza határozza meg, mely tiltóimpulzus meghosszabbodik kis súrlódási együtthatók esetén, mikor is a ciklusos vezérlés tényleges frekvenciájának kisebbnek kell lennie a kerék újragyorsulásának lassúsága miatt és azért, mert a gyorsműködésű csatorna impulzusainak túl gyors követési rátája azzal a veszéllyel jár, hogy a lassú működésű csatornára jutó hatásos jelek csökkentése folytán kaszkádfeltételek lépnek fel.

A töltéstároló S áramkört úgy vezéreljük, hogy az előre meghatározott töltésszint, mely felett kiterjesztő féknyomáscsökkentő impulzus kiadható, csökkenő súrlódási együtthatóval csökken. Kis felületi súrlódási együttható érzékelése tehát a minősítő töltésszint csökkentését jelzi annak érdekében, hogy biztosítsuk kielégítően hosszú kiterjesztő féknyomáscsökkentő impulzus előállítását a szlip korlátozásával, melyet a nagy hatékonyságú működés megkövetel, s hogy így szavatoljuk a teljes újragyorsulást kis súrlódású útfelületen haladó terheletlen járművek esetén.

A szinkronfutási SY detektort úgy vezéreljük, hogy az előfeszültség, mely annak a gyorsulási szintnek felel meg, amely felett a féknyomás feloldását meg kell szüntetni, a súrlódási együttható csökkenésével növekedjék. Ily módon csökkenthető annak valószínűsége, hogy zajjelek hatására a féknyomás feloldását téves fázisban szüntessük meg.

A C kondenzátort úgy vezéreljük, hogy a töltéscsökkenés meredekségét, melyet egyébként a dV2/dt érték határoz meg, csökkenő súrlódási együtthatónál csökkentjük, s ezáltal a féknyomáscsökkentő impulzus hosszát kis súrlódási együttható esetén megnöveljük.

Claims (17)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Eljárás kerékfékkel ellátott járműveknél alkalmazható csúszásgátló fékszabályozó rendszerek üzemeltetésére, melynek során a kerék gyorsulását előjelhelyesen reprezentáló első villamos jel felhasználásával előállított villamos beavatkozó jellel a csúszás érzékelésekor átmenetileg csökkentjük vagy feloldjuk az üzemi féknyomást és a kerék újragyorsulásakor helyreállítjuk az üzemi féknyomást és ezt a folyamatot szükség szerint ciklikusan ismételjük, azzal jellemezve, hogy az első villamos jelet gyorsulási küszöbértéket reprezentáló jellel összehasonlítva, ciklusonként előállítunk egy második villamos jelet, mely a küszöbértéknél nagyobb gyorsulással jellemezhető gyorsulási szakaszban monoton növekvő szintű és a küszöbértéknél kisebb, illetve negatív gyorsulással jellemezhető közbenső szakaszban monoton csökkenő szintű — s így a pillanatnyi súrlódási feltételeket is reprezentálja — és e második vagy abból leszármaztatott villamos jelet a szabályozó hurok legalább egy pontjára becsatolva módosítjuk a villamos bea vatkozó jelet.
2. 2. Kapcsolási elrendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, sebességadó és beavatkozó szerv közé iktatott szabályozó hurokkal kialakított csúszásgátló fékszabályozó rendszer üzemének befolyásolására, azzal jellemezve, hogy tartalmaz a sebességadóra (SP) — célszerűen közvetve — csatlakozó kétállapotú kapcsoló áramkört, melynek kimenetére — pl. ellenállást (R3) és kondenzátort (C2) tartalmazó — előjelhelyes integráló áramkör csatlakozik és az integráló áramkör kimenete (X) a szabályozó hurok legalább egy pontjára csatlakozik.
3. 3. A 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kapcsoló áramkör első komparátor (COMP1) és az integráló áramkör kimenetére (X) második komparátor (COMP2) csatlakozik és mindkét komparátor (COMP1 és C0MP2) referenciajelbemenetére referenciaadó csatlakozik és a második komparátor (COMP2) kimenete (Y) a szabályozó hurok legalább egy pontjára csatlakozik.
4. 4. A 3. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az integráló áramkör aszimptotikus exponenciális jelleggörbével kialakított áramkör.
5. 5. A 3. vagy 4. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az integráló áramkör kimenete (X) ellenállást (RÍ3) tartalmazó csatolóágon át az első komparátor (COMP1) referenciabemenetére is csatlakozik.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az első komparátor (COMP1) referenciabemenetére — küszöbszintre érzékeny — törlőjelfokozat kimenete is csatlakozik.
7. 7. A 6. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a törlőjelfokozat tartalmaz ellenállással (Rll) áthidalt műveleti erősítőt (A2), melynek kimenete diódát (D4) is tartalmazó csatolóágon át csatlakozik az első komparátor (COMP1) referenciabemenetére és melynek bemenetére a sebességadó (SP) kimenete tárolóelemen, célszerűen kondenzátoron (C3) át csatlakozik.
8. 8. A 7. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tárolóelemként alkalmazott kondenzátornak (C3) a műveleti erősítő (Α2) bemenetével csatolt fegyverzetére — vezérlőbemenetével az integráló áramkör kimenetére (X) csatlakozó — aktív kisütőelem is csatlakozik.
9. 9. A 8. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az aktív kisütőelem tranzisztor (Ql), melynek fóáramköre van az integráló áramkör kimenete (X) és a tárolóelemként alkalmazott kondenzátor (C3) fegyverzete közé kapcsolva, míg a bázisára — ellenálláson (R14) át — az első komparátor (COMP1) referenciabemenete csatlakozik.
10. 10. A 3—9. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a második komparátor (C0MP2) kimenete és bemenete közé ellensoros diódapárat tartalmazó csatolóág van iktatva és a két dióda (D2 és D3) között csatlakozik a csatolóágra az első komparátor (COMP1) kimenete.
11. 11. A 2—10. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szabályozó hurok tartalmaz — közvetve a sebességadóval (SP) csatolt, küszöbszintre érzékeny — kapcsoló áramkört és arra láncban csatlakozó impulzus áramkört (P), mely utóbbi közvetlenül vagy közvetve csatlakozik a beavatkozó szerv bemenetére.
12. 12. A 11. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a küszöbszintre érzékeny kapcsolóáramkört differenciáló tag (A3) és komparátor (COMP) lánckapcsolása alkotja.
13. 13. A 12. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az impulzus áramkör (P) egy bemenetére közvetlenül vagy közvetve az integráló áramkör kimenete (X) csatlakozik.
14. 14. A 13. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az impulzus áramkör (P) tiltójelbemenettel van kialakítva, s az integráló áramkör kimenete (X) a tiltójelbemenetre

    5 csatlakozik.
15. 15. A 2—10. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a sebességadóra (SP) közvetve csatlakozó további kétállapotú kapcsolót (A4) és annak kimenetére csatlakozó tároló áramkört (S) tartalmaz és az impulzus áramkör (P), a további kétállapotú kapcsoló (A4) és a tároló áramkör (S) kimenetei logikai Vagy-kapcsolatot megvalósító kapuáramkörön (OR) át csatlakoznak közvetlenül vagy közvetve a beavatkozó szerv bemenetére.
16. 16. A 2—10. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy tartalmaz memóriát (MÉM), melynek alapjelbemenetére a további kapcsoló (A4) kimenete csatlakozik, kimenete a tároló áramkör (S) reszetbemenetére csatlakozik, míg a memória (MÉM) reszetbemenetére az első komparátor (COMP1) kimenete vagy bemenetével a differenciáló tag (A3) kimenetére csatlakozó további komparátor pl. szinkronfutási detektor (SY) kimenete csatlakozik.
17. 17. A 15. vagy 16. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a sebességadót (SP) magában foglaló lánc a további kapcsoló (A4) bemenetére kondenzátoron (C) át csatlakozik.