PT90761B

PT90761B - Processo para a regulacao da pressao dos travoes num sistema de travoes protegido contra o bloqueio para automovel

Info

Publication number: PT90761B
Application number: PT90761A
Authority: PT
Inventors: Volker Braschel
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Priority date: 1988-06-07
Filing date: 1989-06-06
Publication date: 1994-02-28
Also published as: KR900701585A; US5033799A; EP0345731A1; DE58900129D1; BR8907005A; WO1989011989A1; EP0345731B1; PL159149B1; JPH02504620A; DE3819424A1; RU1831454C; DD283976A5; ES2022738B3; PT90761A

Description

Descrição referente à patente de invenção de LUCAS INDUSTRIES PUBLIC LIMITED COMPANY, britânica, industriai e comercial, com sede em G-reat King Street, West Plidlands, Birraingham 19, Inglaterra, (inventor: Volker Braschel, residente na Alemanha Ocidental) para PROCESSO PARA A REGULAÇÃO DA PRESSÃO DOS TRAVÕES NUM SISTEMA DE TRA VOÃS PROTEGIDO CONTRA 0 BLOQUEIO PARA AUTOMÓVEL.

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a um processo para o comando da pressão dos travões num sistema de travões protegido contra o bloqueio, para úm automóvel, no qual sao medidas as velocidades de rotação das rodas dos automóveis ese modula a pressão dos travões em função do retardamento e/ou do escorregamento de uma roda, quando se ultrapassarem certos valores de limiar do retardamento, ou do escorregamento, respectivamente, de uma roda, formando-se uma velocidade’ de referência em função da velocidade de rotação da roda que roda mais rapidamente o

Na técnica da travagem protegida contra o bloqueio (Técnica ABS) é conhecido o processo de regulação da travagem com o auxílio do que se chama uma velocidade de'referência do automóvel, muitas vezes designada simplesmente por velocidade de referência» Ver para isso em especial BOSCH TEOHNI- 1 .-3£3&&

SOHE BERICHTE, Volο 7, 1980, tomo 2, pag» 81. correspondente a

Bosch Technological Reports. Edição especial inglesa, Eevereiro de 1982, ISSN ΟΟΟ6-γ9θ X» á conhecido para o técnico especialista das técni cas ABS, que a chamada velocidade de referência do automóvel, que deve aproximar-se o mais possível da velocidade do automóvel não mensurável directamente, é usada para a determinação do escorregamento, isto è, compara-se a velocidade instantânea de uma roda e a velocidade de referência do automóvel, dando essa diferença o escorregamento dessa roda, o qual deve encontrar-se na zona óptima da conhecida curva coeficiente de atrito/escorregamento, para a obtenção de uma distância de travagem o mais curta possível, simultaneamente mantendo a dirigibilidade do veículo»

A velocidade de referência do automóvel, como é também do conhecimento do técnico, é determinada com base ! nas velocidades de rotação da roda do veículo que roda mais raI pidamente. nntao, frequentemente preve-se dividir as quatro rodas do veículo em dois grupos de rodas dispostas em diagonal e regular separadamente os dois grupos de rodas, isto é, das duas rodas dispostas em diagonal utiliza-se para a formação da velocidade de referência do automóvel a velocidade de rotação da ro da que roda com maior velocidade»

Uma tal divisão em dois grupos de rodas tem a van tagem de, no caso de perturbações na formação de uma velocidade de referência do automóvel, ser possível uma determinação exacta do escorregamento das rodas pelo menos nas outras rodas, que pretencem portanto à outra diagonal do veículo.

A utilização da roda do veículo que roda com a maior velocidade (ou do grupo de rodas com a velocidade mais elevada) tem, como é sabido, a vantagem de a velocidade de referência do automóvel ser frequentemente sustentada» 0 termo

sustentada significa que a velocidade de referência do automóvel frequentemente, isto é, dentro de intervalos de tempo cur tos, é de novo adaptada à situação instantânea do automóvel pela repetição da medição e da avaliação.

Este estado da técnica conhecido tem no entanto inconvenientes em determinadas situações de condução.

Em especial nas travagens em curvas, também em ejs pecial no caso de manobras de desvio, a roda dianteira do lado de fora da curva do automóvel descreve um raio maior que as outras rodas, gerando portanto a velocidade mais elevada. Com o auxílio desta roda forma-se, de acordo com o que atrés se expôs a velocidade de referência do automóvel. Se se travar numa tal situação, então a roda dianteira do lado de fora da curva, no ca so de condições da estrada com um bom coeficiente de atrito, deveria, para se obter uma distância de travagem curta, atingir um escorregamento situado na zona óptima da curva coeficiente de atrito/escorregamento, mas aqui também o mais rapidamente o mais duradoúramento possível. Esta zona óptima da curva coeficiente de atrito-escorregamento, no caso de uma travagem em cur va, é para valores mais elevados do escorregamento cue no caso de uma travagem numa orientação rectilínea (ver a literatura atrás citada, pág. 68, fig. 5)» A roda deveria, mesmo durante toda a travagem, manter-se nesta zona o mais possível sem inter rupçoeso SÓ assim se consegue obter uma distência de travagem curta, mantendo ao mesmo tempo a dirigibilidade do veículo.

Mas, se se utilizar para a formação da velocidade de referência do automóvel a roda que roda rapidamente, na situação aqui descrita portanto a roda dianteira do lado de fora da curva, e se se referir o cálculo do escorregamento à referida velocidade de referência do automóvel, então será calculado para esta roda, devido ao valor relativamente elevado da veloci dade de referência do automóvel, a qual além disso se estabelece com um atraso temporal pequeno, um escorregamento relativa- 3 -

mente grande, ultrapassando esse escorregamento rapidamente o valor de limiar prescrito para o escorregamento, de modo que será novamente retirada pressão de travagem nesta roda. Aumenta a distância de travagem» Portanto, uma permanência mais prolongada da roda na zona de escorregamento elevado desejado só é possível se a velocidade de referência do automóvel mantida elevada inicialmente (isto é, antes de se iniciar a regulação da pressão dos travões) se tornar rapidamente menor (de modo que o escorregamento desta roda se torne também menor e não seja ultrapassado o limiar) e se também não se mantiver ou se atingir um valor demaseado elevado numa outra roda. Numa travagem ABS numa curva, depois de se iniciar a regulação, é a roda traseira do lado de fora da curva (no caso da chamada regulação select lovz) a mais estável e fornece a maior velocidada de rotação. Portanto, mantém-se a velocidade de referência do auto móvel demaseado elevada, a fim de poder possibilitar-se uma boa travagem da roda dianteira do lado de fora da curva.

outro problema surge na regulação ABS tradicio nal quando se utiliza uma roda sobresselente, cujo raio de roda gem é menor que o de uma roda normal» A velocidade angular de uma tal roda sobresselente é nitidamente superior à velocidade angular das outras rodas» Como o sistema de regulação ABS nao distingue se está montada uma roda normal ou uma roda sobresselente, seria a velocidade de referência do automóvel determinada a partir da roda sobressalente (como sendo a roda que roda mais rapidamente), sendo assim consideravelmente falseado o cálculo do escorregamento, isto é o processador do sistema de regulação ABS reconheceria com demaseada frequência e sensibilidade ultra passagens do limiar de escorregamento pelas outras rodas»

Para evitar os inconvenientes atrás descritos, po diam prever-se, pelo menos temporariamente, limiares de escorregamento relativamente altos, isto é, ajustar a regulação referente ao escorregamento relativamente inerte» Uma tal elevação dos valores do limiar de escorregamento tem no entanto

inconveniente de, em especial em faixas de rodagem lisas, aparecerem os chamados desvios de regulação grandes, isto é, a rof da travada e levada a zonas de escorregamento, com uma frequência relativamente grande, as quais se situam na zona instável da curva coeficiente de atrito/escorregamento, de modo que aumenta a distância de travagem» Portanto esta solução não é ónti i ma.

Seria alem disso concebível, para ultrapassar os l inconvenientes mencionados, não utilizar a velocidade periférica mais elevada das rodas para a formação da velocidade de referên cia do automóvel. Mas nesse caso perder-se-ia a vantagem atrás

I referida da escolha da roda que roda mais rapidamente.

Finalmente, seria ainda concebível prever de ant_e mão, por meio de dispositivos especiais, a situação de condução atrás referida, como tal, e formidade com isso» Uma tal sa e além, disso complicada, a segurança.

modificar então a regulação em consolução seria no entanto dispendiode modo que poria também em perigo

A presente invenção tem por objecto aperfeiçoar o processo mencionado para a regulação da pressão dos travões num sistema de travões num automóvel protegido contra o bloqueio, de modo tal que se consiga com meios simples, numa travagem em curva ou no caso de raios de rodagem diferentes nas rodas, uma distância de travagem o mais curta possível, mantendo ao mesmo tempo uma boa dirigibilidade do automóvel.

Segundo a presente invenção, o problema resolve-se se, além da velocidade de referência do automóvel atrás men cionada, se formar para cada roda uma velocidade de referência da roda para a determinação do limiar de escorregamento, se se calcular para cada roda a diferença (Zk _reí) entre a velocidade de referência do automóvel (^θ^) e a velocidade de referência da roda (v_r=fp) e se se ajustar, em função desta diferença, a

! duração de uma fase de manutenção da pressão ou uma fase de remoção da pressão dos travões.

Segundo a presente invenção, portanto, ajusta-se a duração de uma fase de retirada da pressão dos travões, que é iniciada da maneira tradicional pela ultrapassagem do valor de liliar, referido à velocidade de referência da roda, em funçao da diferença entre a velocidade de referência do automovel e a velocidade de referência da roda para a roda em questão, sendo essa duração tanto maior quanto maior for essa diferença.

Se a velocidade de referência do automóvel e a velocidade de referência da roda forem iguais, isto é se

Δ. - = 0 então resulta a duração de uma fase de manutenção rei , ^{Y y} da pressão dos travões ou uma fase de retirada da pressão dos travões da maneira usual, devido à ultrapassagem do valor de

I limiar dado» Mas se Δ. for diferente de 0, é prolongada a fase de manutenção da pressão dos travões ou a fase de retirada dessa pressãoy-mais concretamente, tanto mais, dentro de certos limites, quanto rnaior for Zi _r f

A velocidade de referencia do automóvel e a velocidade de referência da roda, como tais, podem ser formadas da maneira tradicional como atras se discutiu.

De preferência, a velocidade de referência da roda é formada, na roda em questão, no início de uma regulação, de modo tal que o aumento da velocidade de referência da rodá resulte de um valor fixo, por exemplo de 0,6g e de uma parte que depende do retardamento da rotação da roda e que pode adicionar-se ou subtrair-se ao aumento de velocidade»

A velocidade de referência do automóvel é determinado pela roda que roda mais repidamente, ou seja pela velocidade de referência da roda mais rápida»

De resto, todos os dispositivos do sistema ABS são conhecidos dos especialistas. A presente invenção pode ser realizada mediante ama programação apropriada do computador da instalação.

atraso, segundo a presente invenção, do sinal de estabelecimento da pressão em função da diferença entre a ve locidade de referência do automóvel e a velocidade referência da roda em questão fas-se de preferência proporcionalmente, isto é, o intervalo de tempo do atraso do sinal de estabelecimento da pressão (em comparação com uma regulação tradicional na qual o sinal de estabelecimento da pressão se inicia quando se ultrapassai·· o limiar dado) aumenta linearmente com a diferença entre a velocidade de referência do automóvel e a velocidade de referência da roda. 0 factor de proporcionalidade pode ser determinado experimentalmente«, De preferência prescreve-se um valor máximo para o atraso do sinal de estabelecimento da pressão.

__A solução segundo a presente invenção tem uma série de vantagens. No caso de uma falha do circuito, a velocidade de referência do automóvel fica ccm um valor muito alto, como regra. Mas com o processo segundo a presente invenção não ficam todas as rodas com travagem insuficiente.

i

Além disso, o processo segundo a presente inven ção é caracterizado por elevada resistência contra avarias. Num grande número de avarias concebíveis de um sisterna de regulação ABS, não se reconhece erradamente escorregamento nas rodas.

Binalmente, o processo segundo a presente invenção funciona também no caso de uma travagem numa curva ou numa manobra de desvio, dando também uma regulação óptima da pressão nos travões durante a utilização de uma roda sobresselente, individualmente para todas as rodas.

·- 7 -

processo segundo a presente invenção permite também a passagem para a chamada ASR, isto é, para o impedimento da continuação da rotação de uma roda no caso de valores ele ' vados da aceleração.

Da patente DE-A 21 01 237 é conhecido o processo de formar um denominado sinal ficticío de velocidade que é transmitido em paralelo com a velocidade efectiva do automóvele que se afasta deste valor de uma quantidade que é igual ao escorregamento no instante da libertação dos travões. Esta publicação nao ensina a calcular para cada roda uma diferença entre a velocidade de referência do automóvel e a velocidade de referência da roda e estabelecer em função dessa diferença a duração de uma fase de retenção ou de retirada da pressão dos traI vo e s o i Da patente DE-A 29 51 754 é conhecido o processo j de formar para as várias rodas individuais do automóvel uma velocidade de referência da roda que influência a velocidade de referência ão automóvel» Mas nada se diz sobre o comando da duração da fase de manutenção da pressão dos travões ou da fase de retirada da pressão dos travões em função de uma diferença, calculada permanentemente, entre a velocidade de referência da roda e a velocidade de referência do automóvel»

Da patente DE-A 19 37 123 é conhecido o processo de comparar o numero de rotaçoes das várias rodas do automóvel entre si e utilizar o número de rotações da roda mais rápida para a regulação»

Descreve-se a seguir com mais pormenor um exemplo de realização da presente invenção, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam:

A fig. 1, numa escala de tempos comum, as curvas das velocidades características da regulação ABS, de urr.

ii sinal de retirada da pressão e de um sinal de estabelecimento da pressão para o comando das válvulas para retirar ou, respectivamente, para aplicar a pressão dos travões;

li

A figo 2, um esquema de blocos de um circuito para a realização de uma regulação segundo a presente invenção

A fig.la mostra a curva da velocidade de referência do automóvel ^em função do tempo. A velocidade de referência do automóvel V_rsfy θ determinada pela velocidade de rotação do automóvel que roda mais rapidamente (ou, como atrás se explicou, pela velocidade de rotação da roda mais x^ápida de um gru po de rodas, por exemplo rodas dispostas em diagonal) o Isso é conhecido dos especialistas.

Além disso, na fig. locidade periférica V_ra(^ de concretãmente^mror uma linha segundo a presente invenção to a curva da velocidade de está representada a traço o la está traçada a curva da ve uma roda individual travada, mais a tracejado para uma curva típica de uma regulação da travagem, enquar rotação da roda para uma regulação e ponto e é designada tradicional

P°- ^V’rad°

Além disso, na fig. la está traçada a curva da ve locidade de referência da roda para a roda individual, a tracejado. A velocidade de referência da roda obtém-se essencialmente da maneira tx*adi cional.

A velocidade de referência da roda pode calcular,· -se medindo (ou contando) sinais de velocidade (sinais de senI sores) da roda, digitalizando-os como valores instantâneos da j velocidade da roda e memorizando-os. 0 valor instantâneo da veI locidade da roda assim calculado é comparado com o valor instantâneo da velocidade da roda calculado e memorizado anteriormen. te. á também conhecido o processo de, para a formação da velo- 9 -

cidade de·referencia da ί ira de da velccidad

Odú,

Se então roda não se

A V, que e calculado permanentemente, dc instantânea da roda regiscado na memória, valor instantâneo da velocidade de novo o lugar ou, riormente re valor da velocidade regista-se na memória! calculado em último valor raódio inscrito Ηπιοcia da roda valor V dado do valor ou uma manutenção do valor da pressão in d

Quando da roda, já não. pode então medido para a formação da velocidade de referência da roda, visto que a velocidade de rc-ferencia da roda deve ser tanto quanto possível igual à velocidade efectiva do automóvel. Portar to então simula-se a velocidade de refer é conhecido utilizar-se c valor da velocidade da roda em si. Per exemplo, base na ultrapassagem a velocidade de refeEste valor pre-fixaites fi sicaTambem isto dos plausíveis. Este processo ao detectar uraa instabilidade dos valores de limiar ( /\ v rencia da roda com um gradiante de 0,6 g. do do gradiante pode fazer-se variar dentro de lirai mente plausíveis (tipicamente entre 1,1 g e 0,1 g). e conhecido dos especialistas. Por exemplo pode-se, no caso de grande retardamento da rotação de uma roda durante a fase de travagem (primeiro ciclo da regulação), concluir que se trata de uma faixa de rodagem escorregadia, podendo portanto o gradiante previsto seguinte ser deduzido de 0,6 g para uraa fraeção, por exemplo 0,5, de modo que resulte então um gradiante de 0,3 g u ra g

I

para a velocidade de referencia da roda.

Se, pelo contrário, se medir na fase de travagem (primeiro ciclo da regulação) ura baixo retardamento da rotaçao da roda, deve concluir-se que se trata de uraa faixa de rodagem correspondenteraente boa e aumentar-se o gradiante por adição, por exemplo de 0,5 g para 0,6 g, a fira de obter um gradiante de H1,1 g para a velocidade de referência da roda.

í

Além disso é conhecido o processo de, para a formação da velocidade de referência, calcular depois do primeiro ciclo da regulação, a partir do retardamento médio da rotação 'da roda, um retardamento do automóvel cora o qual pode corri gir-se também o gradiante,, i

ί í tarabéra possível determinar os gradiantes para a velocidade de referência da roda com meios externos. Por meios externos entende-se aqui dispositivos que são independentes das velocidades de rotaçao medidas da roda. Por exemplo, podem ti! rar-se^:conciusoes sobre o retardamento do automóvel cora um sisjtema de massa/mola (a massa de inércia faz pressão numa mola em função da desaceleração do automóvel). 0 sinal de retardamento obtido desse modo pode também influenciar a velocidade de referência da roda.

Nas fig. lb e lc estão traçados o sinal de retirada da pressão, para c comando de uma válvula de retirada da pressão dos travões na roda em questão, ou o sinal de aplicação da pressão, para abrir uraa válvula de aplicação da pressão, com a qual se faz a aplicação da pressão.

Segundo a fig. la, forma-se era cada instante, e serue-se a diferença Δ _ ~ entre a velocidade instantânea de referência da roda V e a velocidade de referência do autoj?ei R móvel V · No instante t-^ , a diferença /\ _ref e relati11

vamente pequena. 0 intervalo de tempo Δ t^ de que é retardada a aplicação da pressão no fim de uma fase de manutenção da pressão ou de uma fase de retirada da pressão, é portanto relativamente curtoo No instante t_o , a diferença A „ é relativamente grande. Correspondentemente, o intervalo de tempo A tg de que é atrasado o sinal de aplicação da pressão (fig» lc), é relativamente maior. A velocidade periférica V da roda travada pode assim adaptar-se melhor à velocidade de referência do automóvel V χ.-, Se o sinal de aplicação da pressão nao fosse retardado do intervalo de tempo Δ t₂ , a aplicação da pressão aos travões verificar-se-ia mais cedo e a velocidade periférica seguiria a curva, pouco favorável,

A fig. 2 representa um diagrama de blocos de um circuito de cálculo no qual pode realizar-se o algoritmo de regulação descrito. No circuito de cálculo (RS-) geram-so os sinais de comando essenciais para a manutenção e para a aplicação ou retirada da pressão dos travões. Na saída do circuito de cál culo (RFS-,)^^aparecem os sinais (S^) para manter a pressão e (S₂) para aplicar a pressão. Através dos amplificadores de potência (VI) e (V2) são actuados os orgãos de regulação das vál vulas.

Segando a fig. 2_r a velocidade de referência do automóvel ^_re-rr? ^{e a} velocidade de referência da roda são fornecidos a um subtractor, para formar a diferença /\ , que é fornecida aos circuitos de cálculo (RS1) e (RS2). No circuito de cálculo (RS1) é prescrito para cada diferença de velocidade /\ um limiar de aceleração. Quando a re-aceleração da roda for menor que o limiar de aceleração prescrito para a diferença de velocidades dada, o circuito de cálculo (RS1) gera um sinal (S^) para o circuito de cálculo (RS5), de acordo com o qual se prolonga o estabelecimento da pressão.

No circuito de cálculo (RS2) calcula-se, igualmente em função da diferença instantânea de velocidades Λ

V presente, o intervalo de tempo de que é retardado o início do estabelecimento da pressão, de acordo com os intervalos de tempo Δ t₁ ou Z\ t₂, respectivamente, segundo a fig. 1. 0 sinal (S4) correspondente é processado no circuito de cálculo (RS3) para o comando das válvulas apropriado.

Claims

Processo para o comando da pressão dos travões num sistema de travões protegido contra o bloqueio num automóvel, no qual são medidas as velocidades de rotação das rodas do automóvel e se modula a pressão dos travões numa roda em função de retardamento e/ou do escorregamento dessa roda, quando se ultrapassarem certos valores de limiar do retardamento ou, pectivamente, referência do automóvel (V.

do escorregamento, obtendo-se uma velocidade ~__ _refy) e^i função da velocidade de ção da roda, que gira mais rapidamente e uma velocidade de rência da roda (V para cada roda do automóvel, caract reu-K ’ do por se calcular para cada roda a diferença ( Δ ^enb velocidade referência lerença, a voes ou de dc referência do automóvel (V da roda (^v _re-f^) θ por se ajus' duração de uma fase de manute: uma fase de eliminação da pre

reu Λ ar, em nção da ssão do

resA requerente reivindica a prioridade do pedido alemão apresentado em 7 de Junho de 1988, sob ο n°P 3θ 19 424.4»