PL161605B1

PL161605B1 - Apparatus for protecting service road vehicles against wheel lock and/or slip

Info

Publication number: PL161605B1
Application number: PL89281881A
Authority: PL
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeug
Priority date: 1988-10-21
Filing date: 1989-10-18
Publication date: 1993-07-30
Also published as: EP0364682B1; DE58901600D1; DE3835906A1; JP2920544B2; JPH02169358A; US5130928A; EP0364682A1

Abstract

PL 1 6 1 6 0 5 B1 1. Urzadzenie zabezpieczajace przed zablokowa- niem i/lub poslizgiem pojazdy uzytkowe, z osia prze-- d n ia , i dw om a n ap e d za n y m i o siam i tylnym i, zawierajace uklad elektroniczny zabezpieczania przed blokada i/lub poslizgiem, zbudowany z mikrokompute- rów, pamieci, liczników i obwodów wejscia/wyjscia po- laczonych szynami zbiorczymi, do którego przewodów wejsciowych dolaczone sa czujniki predkosci obrotowej kól przynajmniej jednej z dwu osi napedzanych, a do przewodów wyjsciowych dolaczone sa elementy wyko- nawcze w postaci zaworów magnetycznych umieszczo- ne przy kolach z dolaczonymi czujnikami predkosci obrotowej oraz urzadzenia ostrzegawcze i wskaznikowe, znam ienne tym, ze posiada dodatkowy czujnik (9) predkosci obrotowej osadzony przy znanym walc karda- nowym ( 1 0 ) pojazdu i dolaczony do przewodu wejscio- wego ukladu elektronicznego zabezpieczenia (4)... PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie zabezpieczające przed zablokowaniem i/lub poślizgiem pojazdy użytkowe, z osią przednią i dwoma napędzanymi osiami tylnymi, zawierające układ elektroniczny zabezpieczania przed blokadą i/lub poślizgiem, zbudowany z mikrokomputerów, pamięci, liczników i obwodów wejścia/wyjścia połączonych szynami zbiorczymi, do którego przewodów wejściowych dołączone są czujniki prędkości obrotowej kół przynajmniej jednej z dwu osi napędzanych a do przewodów wyjściowych dołączone są elementy wykonawcze w postaci zaworów magnetycznych umieszczone przy kołach z dołączonymi czujnikami prędkości obrotowej oraz urządzenia ostrzegawcze i wskaźnikowe.

Zabezpieczenie przed zablokowaniem jest określane często jako system antyblokadowy. Zabezpieczenie przed poślizgiem znane jest także jako regulacja poślizgu napędowego.

Pojazd użytkowy z czterokanałowym systemem antyblokadowym (ABS) i systemem regulacji poślizgu napędowego (ASR) jest znany na przykład z opisu patentowego RFN nr DE-OS 3 700 718. Pojazd ten ma jednak, tylko jedną tylną oś napędzaną jak również jedną nie napędzaną oś przednią lub nadążną. Oba koła osi napędzanej są dozorowane przy pomocy czujników prędkości obrotowej. Ponieważ obydwa koła nie napędzanej osi nie mogą być bezpośrednio dozorowane ze względu na rodzaj przyrządu elektronicznego, który z uwagi na kosztyjest tylko czterokanałowy, należy stosować środki zabezpieczające te niedozorowane koła przed nadmiernym poślizgiem.

161 605

Z opisu DE-OS 3 611 863 znane jest także automatyczne włączanie blokady poprzecznego mechanizmu różnicowego przez sygnał biegu jałowego (dodatniego poślizgu) napędzanego koła. Blokada poprzecznego mechanizmu różnicowego powoduje jak wiadomo powstawanie kształtowego połączenia obydwu kół jednej osi. Dzięki temu staje się możliwe podwyższenie siły ciągu tej osi.

W przypadku pojazdów użytkowych z dwoma napędzanymi osiami tylnymi wymienionego na wstępie rodzaju, poprzeczne mechanizy różnicowe obu osi napędzanych są połączone przy pomocy podłużnego mechanizmu różnicowego. Moment napędowy jest przekazywany przez wał kardanowy na wymieniony podłużny mechanizm różnicowy. W przypadku zastosowania czterokanałowego przyrządu elektronicznego czujnikowane są tylko koła jednej z osi napędzanych i obydwa koła napędzane są zasilane z boku tym samym ciśnieniem hamowania regulowanym przez (ABS), system antyblokady. W przypadku niekorzystnych warunków (śliskajezdnia), w przypadku ruszania z miejsca lub podczas hamowania jedno lub oba koła osi bez czujników buksują lub blokują się. Ten niepożądany stan obu kanałów tylnych kół nie jest rozpoznawany przez czterokanałową elektronikę. Przejście do elektroniki sześciokanałowej wymagałoby jednak zwiększonych nakładów związanych z czujnikiem i podzespołami elektronicznymi.

Celem wynalazku jest podniesienie w pojazdach użytkowych jakości sterowania, zarówno przy ruszaniu z miejsca, jak i hamowaniu, bez zasadniczego zwiększenia nakładów konstrukcyjnych i kosztów.

Urządzenie zabezpieczające pojazdy użytkowe przed zablokowaniem i/lub poślizgiem według wynalazku zawiera dodatkowy czujnik prędkości obrotowej osadzony bezpośrednio przy znanym wale kardanowym pojazdu i dołączony do przewodu wejściowego elektronicznego układu zabezpieczania oraz opóźniacz współpracujący z wałem kardanowym pojazdu dołączony do przewodu wyjściowego elektronicznego układu zabezpieczania. Urządzenie zabezpieczające może też zawierać czujnik prędkości obrotowej osadzony przy znanym podłużnym mechanizmie różnicowym napędzanym przez wał kardanowy pojazdu i dołączony do przewodu wejściowego układu elektronicznego zabezpieczania oraz zapadkę blokującą współpracującą z podłużnym mechanizmem różnicowym, dołączoną do przewodu wyjściowego układu elektronicznego zabezpieczania.

Dzięki urządzeniu według wynalazku można uzyskać w korzystny sposób pośrednie dozorowanie obu kół napędzanych nie czujnikowanych bezpośrednio.

Wynalazek zostanie bliżej przedstawiony w przykładzie wykonania uwidocznionym na rysunku, którego figura pokazuje schemat blokowy mechanizmu i układ elektronicznego pojazdu użytkowego z dwoma napędzanymi osiami tylnymi 1, 2 jak również z osią przednią 3. Czterokanałowy układ elektroniczny zabezpieczania 4 z systemem antyblokadowym i regulacją poślizgu napędowego odbiera za pośrednictwem czujników 5 do 8 prędkości kół sygnały odpowiadające prędkościom obrotowym kół osi przedniej 3 jak również jednej, tu tylnej osi napędzanej 1. Wynalazek może być jednak stosowany przy użyciu dwukanałowego przyrządu elektronicznego, przy czym koła przednie nie są wtedy dozorowane. Poprzez dodatkowy czujnik prędkości obrotowej 9 jest detekowana prędkość obrotowa wału kardanowego 10 i podawana do układu elektronicznego zabezpieczania 4. Wał kardanowy 10 jest napędzany przez napęd 14, w którym silnik, sprzęgło i skrzynia biegów pojazdu są połączone razem.

Przy znanym wale kardanowym 10 pojazdu osadzony jest dodatkowy czujnik 9 prędkości obrotowej oraz opóźniacz 23 współpracujący z wałem 10. Czujnik 9 dołączony jest do przewodu wejściowego układu elektronicznego zabezpieczania 4, a opóźniacz 23 do przewodu wyjściowego 21 układu 4. Opóźniacz 23 hamuje wał kardanowy 10 na drodze elektromagnetycznej. Jego działanie wspomaga działanie standardowych hamulców kół ale nie podlega zużyciu z powodu braku mechanicznego zcierania jego elementów. Czujnik prędkości obrotowej może dozorować pośrednio wał kardanowy 10. Czujnik prędkości obrotowej 26 jest wtedy osadzony przy znanym podłużnym mechanizmie różnicowym 11, z którym to mechanizmem 11 współpracuje zapadka blokująca 24. Czujnik 26 jest dołączony do przewodu wejściowego układu elektronicznego 4 a zapadka blokująca 24 poprzez odpowiednie elementy dołączona jest do przewodu wyjściowego układu 4. Zapadka blokująca 24 służy do zablokowania mechanizmu

161 605 różnicowego 11. W tym wypadku obydwa wały wyjściowe mechaniznu różnicowego 11 mają zawsze taką samą liczbę obrotów.

Alternatywnie może być więc także dozorowana średnia prędkość kół napędzanych nie czujnikowanych pośrednio w obszarze omawianych mechanizmów różnicowych na osi 12 przy pomocy dodatkowego czujnika 26. Czujnik 26 detekuje zatem wejściową prędkość obrotową poprzecznego mechanizmu różnicowego 12. Oznacza to pośrednie detekowanie liczby obrotów wału kardanowego. Zamiast dodatkowego czujnika 9 może także być wykorzystywany sygnał prędkości obrotowej, który i tak jest wytwarzany dla tachografu 25, jeżeli jest on - jak zwykle - proporcjonalny do prędkości wału kardanowego.

Układ elektroniczny zabezpieczania 4 posiada następujące przewody wyjściowe 16 do 19, przy pomocy których w znany sposób są sterowane zawory regulacyjne magnetyczne 27 - 30 czujnikowych kół 5 do 8. Dalsze wyjścia układu elektronicznego 4 służą do wysterowania urządzeń ostrzegawczych i wskaźnikowych 15 i 22, które są wykonane jako lampki ostrzegawcze lub sygnalizatory akustyczne i są umieszczone w kabinie kierowcy. Hamulec 31 silnika stanowi tak jak opóźniacz 23 dodatkowe urządzenie hamujące. Za pomocą hamulca 31 silnika, kanał wylotowy silnika jest dławiony za pomocą wbudowanej klapy. Silnik 14 a tym samym pojazd są dzięki temu dodatkowo hamowane. Koła obu napędzanych tylnych osi 12 są połączone ze sobą w znany sposób przez poprzeczne mechanizmy różnicowe 12,13. Napęd obu poprzecznych mechanizmów różnicowych 12, 13 następuje przez podłużny mechanizm różnicowy 11, który jest napędzany z kolei przez wał kardanowy 10. Podłużny mechanizm różnicowy 11 może być blokowany przez oddzielny przewód wejściowy 20 układu elektronicznego 4.

W dalszej części jest wyjaśniony sposób działania urządzenia według wynalazku. W przypadku jazdy bez hamowania jak również w przypadku nieregulowanego hamowania częściowego lub nieregulowanego ruszania z miejsca pojazdu użytkowego, jego koła napędowe posiadają jedynie niewielki poślizg. Wał kardanowy 10 obraca się ze stałym przełożeniem prędkości obrotowej względem kół obu osi napędzanych 1,2. Przełożenia zmieniają się jednak, w przypadku niekorzystnych warunków drogowych, na przykład w warunkach śniegu lub lodu, kiedy występuje kontrolowane hamowanie lub kontrolowane ruszanie z miejsca. W tym przypadku czujnikowane koła osi napędzanej 1 posiadają poślizgi o znacznie wyższych wartościach. Są one regulowane przez układ elektroniczny 4 i w przypadku regulowanego hamowania wynoszą 20%. W przypadku regulowanego ruszania z miejsca typowe przeciętne wartości poślizgu wynoszą około 6%. W obu wymienionych przypadkach wartości poślizgu obu kół nie dozorowanej osi napędzanej 2, mogą jednakże narastać aż do wartości 100% ujemnego poślizgu (zablokowanie kół) albo do wysokich dodatkowych wartości poślizgu (buksowanie koła przy ruszaniu), bez stwierdzania tego bezpośrednio przez układ elektroniczny 4.

Za pomocą urządzenia według wynalazku tego rodzaju stany mogą być rozpoznawane w ten sposób, że przy pomocy układu elektronicznego 4 określana jest dodatkowo prędkość obrotowa wału kardanowego 10 lub napędowa prędkość obrotowa osiowego mechanizmu różnicowego 12 nie czujnikowej osi napędzanej 2. Urządzenie w przypadku wału kardanowego 10 obracającego się zbyt wolno, może mieć zmniejszone działanie hamujące hamulców na nie czujnikowanych kołach napędzanych w porównaniu z kołami napędzanymi w znany sposób. W przypadku wału kardanowego 10 obracającego się zbyt wolno lub zbyt szybko ręczne uruchamianie blokady mechanizmu różnicowego 11 zostaje zablokowane. Układ elektroniczny określający zgodność prędkości obrotowj wału kardanowego 10, ze średnią prędkością obrotową dozorowanych kół, po uzyskanej synchronizacji automatycznie blokuje podłużny mechanizm różnicowy 11. Podczas ruszania z miejsca pojazdu zabiegi synchronizacji podłużnego mechanizmu różnicowego 11 mogą polegać na zmniejszaniu mocy napędu.

Można tu rozróżnić dwa przypadki. Jeżeli wał kardanowy obraca się szybciej niż odpowiada to średniej czujnikowej prędkości koła, wtedy przynajmniej jedno z nie czujnikowanych kół napędzanej osi 2 buksuje, czyli obraca się ruchem jałowym. Przeciwnie, jeżeli wał kardanowy obraca się wolniej niż odpowiada to średniej prędkości koła, wtedy przynajmniej jedno z nie czujnikowanych kół napędowych osi 2 posiada zbyt duży poślizg hamowania względnie jest zablokowane. Te oba przypadki szczególne są rozpoznawane przez układ elektroniczny 4 i na tej podstawie podejmuje on odpowiednie środki zaradcze. Należą do nich w przypadku zbyt

161 605 wolno obracającego się wału kardanowego wysterowanie lampki ostrzegawczej, zniesienie działnia hamującego opóźniaczy, włączenie jednego ze znanych urządzeń redukcji ciśnienia hamowania dla nieczujnikowanych kół i/lub opisana dalej synchronizacja i włączanie blokady podłużnego mechanizmu różnicowego. W przypadku zbyt szybko obracającego się wału kardanowego następuje wysterowanie lampki wskaźnikowej i/lub synchronizacja i włączenie blokady podłużnego mechanizmu różnicowego. Blokada ta następuje najkorzystniej tylko przy małych prędkościach jazdy, na przykład do 30 km/godz. Zabiegiem wymaganym do synchronizacji podłużnego mechanizmu różnicowego 11 jest korzystne podczas ruszania z miejsca zmniejszenie mocy napędu. Skoro dzięki temu szybkość kół zrównuje się z szybkością wału kardanowego może zostać włączone zablokowanie podłużnego mechanizmu różnicowego 11 a następnie ponownie zwiększona automatycznie moc silnika. Podczas operacji hamowania korzystnym zabiegiem synchronizacji podłużnego mechanizmu różnicowego 11 jest regulowane zmniejszenie ciśnienia hamowania. Dzięki temu następuje krótkotrwałe zmniejszenie poślizgu czujnikowanych kół napędzanych do bardzo niskich wartości. Gdy tylko prędkość obrotowa wału kardanowego 10 jest wystarczająco zsynchronizowana z prędkością obrotową czujnikowanych kół osi napędzanej 1, włączana zostaje z kolei blokada podłużna i koła są ponownie hamowane na optymalnym poślizgu. W tym przypadku blokada powinna pozostawać załączona aż do końca każdej operacji hamowania. Jest także możliwe utrzymywanie blokady podłużnego mechanizmu różnicowego 11 tylko podczas ustalonego czasu blokowania. Blokada podłużnego mechanizmu różnicowego 11 działa do końca danego przebiegu hamowania. W czasie blokady podłużnego mechanizmu różnicowego 11 urządzenie ostrzegawcze w postaci lampki 15 jest sterowane przez układ elektronicznego zabezpieczania 4.

161 605

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie zabezpieczające przed zablokowaniem i/lub poślizgiem pojazdy użytkowe, z osią przednią, i dwoma napędzanymi osiami tylnymi, zawierające układ elektroniczny zabezpieczania przed blokadą i/lub poślizgiem, zbudowany z mikrokomputerów, pamięci, liczników i obwodów wejścia/wyjścia połączonych szynami zbiorczymi, do którego przewodów wejściowych dołączone są czujniki prędkości obrotowej kół przynajmniej jednej z dwu osi napędzanych, a do przewodów wyjściowych dołączone są elementy wykonawcze w postaci zaworów magnetycznych umieszczone przy kołach z dołączonymi czujnikami prędkości obrotowej oraz urządzenia ostrzegawcze i wskaźnikowe, znamienne tym, że posiada dodatkowy czujnik (9) prędkości obrotowej osadzony przy znanym wale kardanowym (10) pojazdu i dołączony do przewodu wejściowego układu elektronicznego zabezpieczenia (4) oraz opóźniacz (23) współpracujący z wałem kardanowym (10) pojazdu, dołączony do przewodu wyjściowego (21) układu elektronicznego zabezpieczania (4).
2. Urządzenie zabezpieczające przed zablokowaniem i/lub poślizgiem pojazdy użytkowe, z osią przednią i dwoma osiami tylnymi, zawierające układ elektroniczny zabezpieczania przed blokadą i/lub poślizgiem, zbudowany z mikrokomputerów, pamięci, liczników i obwodów wejścia/wyjścia połączonych szynami zbiorczymi, do którego przewodów wejściowych dołączone są czujniki prędkości obrotowej kół przynajmniej jednej z dwu osi napędzanych a do przewodów wyjściowych dołączone są elementy wykonawcze w postaci zaworów magnetycznych umieszczone przy kołach z dołączonymi czujnikami prędkości obrotowej oraz urządzenia ostrzegawcze i wskaźnikowe, znamienne tym, że posiada czujnik (26) prędkości obrotowej osadzony przy znanym podłużnym mechanizmie różnicowym (11) i dołączony do przewodu wejściowego układu elektronicznego zabezpieczania (4) oraz zapadkę blokującą (24) współpracującą z podłużnym mechanizmem różnicowym (11), dołączoną do przewodu wyjściowego układu elektronicznego zabezpieczania (4).