SE441352B - Anordning for begrensning av bromskraftokningen i ett lasningsforhindrande fordonsbromssystem - Google Patents

Description

¿s4o2s7s-s É a s i lerationsbestämningsenhetens utgångar, och dels modulatorer för stabilisering och minskning av bromskraften, vilka är elektriskt kopplade till den elektroniska bestämningsenhetens första respek- tive andra utgångar. Den elektroniska bestämningsenheten inne- fattar en första, en andra och en tredje jämförelseenhet. Endera = ingången hos den första jämförelseenheten är kopplad till ut-g gången från signalformaren för hjulets hastighet i enheten för - bestämning av hjulets acceleration, medan den första jämförelse- enhetens andra ingång är kopplad till en utgång från en enhet för approximering av fordonets rörelsehastighet, vilken approxi- meringsenhets ingång är kopplad till signalformarens utgång (jämför exempelvis den amerikanska patentskriften 3 861 756, klass 303/21BE, 1975).

Endera ingången hos var och en av de övriga jäm- förelseenheterna är kopplad till utgången från deriverings- kretsen i accelerationsbestämningsenheten. Den andra jämförelse- enhetens andra ingång är kopplad till en första minnesenhet, medan den tredje jämförelseenhetens motsvarande ingång är kopplad till en andra minnesenhet. De båda minnesenheternas styringångar är kopplade till en omkopplare för fördröjning av fordonet. Omkopplarens utgång är kopplad till en av ingångarna hos enheten för approximering av fiuflonets rörelsehastighet. De första och tredje jämförelseenheternas utgångar är kopplade till respektive ingångar hos en första OCH-grind, vars utgång utgör den elektroniska bestämningsenhetens första utgång, medan de första och andra jämförelseenheternas utgångar är kopplade till respektive ingångar hos en andra OCH-grind, vars utgång utgör ; den elektroniska bestämningsenhetens andra utgång. Modulatorn Ä för minskning av bromskraften är avsedd att matas med styr- signaler från den elektroniska bestämningsenhetens andra utgång.

Dessa signaler formas av dels enheten för approximering av for- donets hastighet, dels den första minnesenheten, dels de första och andra jämförelseenheterna, dels den andra OCH-grinden ßch dels omkopplaren för fördröjning av fordonet, vilken är avsedd att i beroende av de aktuella vägförhâllandena förinställa ett- dera möjliga tröskelvärdet på fordonets hastighet och på för- , dröjningen av fordonshjulet. Modulatorn för stabilisering av bromskraften är avsedd att matasmed styrsignaler från den elek- 8402575-8 3 troniska bestämningsenhetens första utgång. Dessa styrsignaler formas av enhetens för approximering av fordonets hastighet, den andra minnesenheten, de första och tredje jämförelseenheterna, den första OCH-grinden och omkopplaren för fördröjning av fordonet, vilken omkopplare är avsedd att i beroende av vägförhållandena förinställa ettdera möjliga tröskelvärdet på fordonets hastighet och på fordonshjulets acceleration. Under systemets arbetscykel (arbetsförlopp) stabiliseras bromskraften två gånger (dubbelt), dvs i slutet av bromskraftminskningen och vid bromskraftökningen.

I det sistnämnda fallet fungerar samtliga enheter, som deltar i formningen av signalerna för begynnelsen och slutet av stabili- seringsperioden för bromskraften, i kombination med varandra som anordning för begränsning av bromskraftökningen.

Omkopplaren för fordonets fördröjning fungerar i detta fall som en styrkrets, vilken i beroende av vägförhållan- dena bestämmer den accelerationströskelsignalnivå, vid vars uppnående en signal för styrning av modulatorn för stabilisering av bromskraften formas.

Den konstanthållning av bromskraften vid dess ök- ning, som säkerställes i det ovan beskrivna kända systemet, ändrar (minskar) kraftökningens s k medelintensitet, vilket minskar dynamiska belastningar i bromsdrivanordningen, när sys- temet överföres från inbromsningsskedet till uppbromsningsskedet.

Begynnelsetidpunkten för bromskraftens konstanthâll- ning är beroende av accelerationströskeln, som endast har tvâ konstanta nivåer. En sådan grov approximering av de verkliga förhållandena, som är acceptabel för trafik under betingelser för ett väl utvecklat vägnät med vad avser friktionsegenskaperna homogen yta, är icke tillräcklig för fordon avsedda att arbeta i bergstrakter eller sandtag, eftersom den leder till att tröskelvärdena blir genomsnittliga (förmedlas) och förskjutes bort från omrâdet för maximivärden för hjulets acceleration, vid vilka friktionsförhållandena förlfiulet gentemot bärytan, såsom försöken visar, är optimala (dvs friktionstalet blir i det närmaste lika med sitt maximum). Bromskraftens nämnda konstanthållning bidrar därför icke till att avbryta broms- kraftökningen men fördröjer endast denna, vilket ~ även om det icke leder till fullständig låsning av fordonshjulet - i alla fall gör bromsningen mindre effektiv (dvs försämrar fordonets ' ds4o237s-så sidostabilitet och manövrerbarhet och ökar dess bromssträcka) samt ökar drivmedelsförbrukningen i påverkningsmekanismerna. Det senare är högst väsentligt vid långvariga inbromsningar (exem- pelvis vid nedfart) för utanför vägar körbara fordon, vilkas tryckkällori.sådana fall icke hinner utfylla drivmedelsför- lusterna.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att eli- minera dessa nackdelar. Ä Det huvudsakliga syftet med uppfinningen är att åstadkomma en anordning för begränsning av bromskraftökningen och ett låsningsförhindrande, på denna anordning baserat for- ! donsbromssystem, vilka gör inbromsningen effektivare och minskar drivmedelsförbrukningen i systemets påverkningsmekanism genom en sådan förbättring av anordningens elektriska kopplingskrets och styrkrets, vid vilken den ökande bromskraften börjar begränsas när bromskraften uppnår ett värde, som motsvarar det .maximala friktionstalet.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst en anordning för begränsning av en bromskraftökning i ett låsningsförhindrande fordonsbromssystem, som innefattar en enhet för bestämning av fordonshjulets acceleration och en modulator för stabilisering av bromskraften, vilken anordning är försedd med en ingång, som är kopplad till en utgång från en enhet för bestämning av accelerationen, och med en utgång, som är kopplad till nämnda modulator, och innefattar en styr- krets, som är avsedd att alstra en styrsignal i beroende av bromsningsförhållanden, en minnesenhet, vars styringång är kopplad till styrkretsen, och en jämförelseenhet, vars första ingång är kopplad till anordningens nämnda ingång och vars andra ingång är kopplad till minnesenhetens utgång, medan jäm- förelseenhetens utgång är kopplad till anordningens nämnda ut- gång, varvid styrkretsen, enligt uppfinningen, innefattar i serie en enhet för bestämning av tidpunkten för signalmaximum~ genomgång och en styrpulsformare, som är avsedd att alstra en puls, när insignalen över styrkretsen antager sitt maximivärde, under det att ingången hos enheten för bestämning av tidpunkten för signalmaximumgenomgång och minnesenhetens dataingång är kopplade till anordningens nämnda ingång. 8402373-8 Den så utformade anordningen gör det möjligt att kon- tinuerligt avkänna ändringen i maximivärden av friktionstalet för fordonshjulet gentemot bärytan med ledning av en ändring i hju- lets accelerationsmaximum. Valet av det maximala friktionstalet såsom ett tröskelvärde för att under varje arbetscykel för sys- temet kunna alstra en signal för styrning av bromskraftens stabili- sering gör det möjligt att begränsa den ökande bromskraften vid ett sådant värde av bromskraften, som varje gång motsvarar de optimala friktionsförhållandena (för hjulet mot bärytan). Detta resulterar i effektivare bromsning och en väsentlig minskning av arbetsmedelsförbrukningen.

I en enskild utföringsform innefattar enheten för bestämning av tidpunkten för signalmaximumgenomgång en toppde- tektor, en styrbar omkopplare och en jämförelseenhet, varvid omkopplarens styringång och endera ingången hos denna jämförel- seenhet är kopplade till toppdetektorns ingång, som utgör in- gången hos enheten för bestämning av tidpunkten för signalmaxi- mumgenomgång, medan toppdetektorns och omkopplarens utgångar är kopplade till den andra ingången hosjämförelseenheten, vars utgång fungerar som utgången från enheten för bestämning av tid- punkten för signalmaximumgenomgång. Styrpul sformaren kan ut- göras av en känd spärrvippkrets.

Eftersom varje komponent i anordningen för begräns- ning av bromskraftökningen uppvisar tröghet, sammanfaller en tidpunkt, när styrsignalen avges från anordningens utgång, icke med en tidpunkt, när anordningens ingång matas med motsvarande data. För att kunna kompensera det fel i bestämning av den till minnesenhetens dataingång inkommande signalens maximum, som för- orsakas på grund av en fördröjning i alstrandet av styrkretsens utsignal i förhållande till en tidpunkt, när styrkretsens in- signal får ett maximum, är detdä.rför lämpligt, att minnes- enhetens dataingång är kopplad till anordningens ingång genom toppdetektorn i enheten för bestämning av tidpunkten för signal- maximumgenomgång eller genom en tröskelsignalkorrektionsenhet, som i en föredragen utföringsform av uppfinningen utgöres av en fördröjningskrets i form av exempelvis en s k datalänk.

I det första fallet matas minnesenhetens dataingång med utsignalen från toppdetektorn, som håller sin insignals 8402373-8 maximum konstant under en tidsperiod, som är längre än för- dröjningstiden, medan i det senare fallet matas nämnda datain- gång med den över korrektionsenheten uppträdande utsignalen, som motsvarar en sådan amplitud av insignalen över korrektions- enheten, som denna hade tidigare (med fördröjningstiden). I de båda fallen ökas bestämningsnoggrannheten för signalens ma- ximum, vilket slutligen förbättrar systemets anpassningsförmåga (anpassbarhet).

Det är vidare lämpligt, att ingången hos enheten för bestämning av tidpunkten för signalmaximumgenomgång är kopplad till anordningens ingång genom en enhet för bestämning av i ett friktionskraftmoment, vilken enhet är avsedd att alstra en signal, som motsvarar friktionskraftmomentet för fordonshjulet gentemot bärtyan.

I Detta ökar noggrannheten i bestämning av den opti- mala bromskraften i beroende av friktionsingreppsförhållanden mellan fordonshjulet och bäryta (under hänsynstagande till en tidsberoende ändring i det vid hjulet applicerade bromsmomentet), vilket befrämjar en ytterligare ökning av bromsningseffektiviteten och en minskning av drivmedelsförbrukningenf I en föredragen uföringsform av uppfinningen kan enheten för bestämning av friktionskraftsmomentet innefatta en bromsmomentssignalformare, vars ingång är kopplad till en broms- momentgivare,och en adderare, vars utgång utgör utgången från en- heten för bestämning av friktionskraftmomentet och vars ena ingång utgör denna enhets ingång, medan adderarens andra ingång är kopplad till bromsmomentssignalformarens utgång¿ För att ytterligare förbättra systemets anpassnings- förmåga kan utgången från bromsmomentsignalformaren kopplas till adderarens respektive utgång genom en bromsmomentsignalfördröj- ningskrets, vilket säkerställer en sådan fördröjning för insig- ; nalen över denna krets, som motsvarar fördröjningen av utsignalen V över accelerationsbestämningsenheten i förhållande till hjulets verkliga acceleration och reducerar utsignalerna från accelera- tionsbestämningsenheten och bromsmomentsignalformaren till den tidsmässigt jämförbara formen.

Det avsedda syftet uppnås dessutom medelst ett låsningsförhindrande fordonsbromssystem, som innefattar en 8402373-8 enhet för bestämning av fordonshjulets acceleration och modu- latorer för minskning och stabilisering av bromskraften, vilka är kopplade till enheten för bestämning av hjulets acceleration genom en elektronisk bestämnings- eller s k lösningsenhet och en anordning för begränsning av bromskraftökningen, som är kopp- lad till modulatorn för stabilisering av bromskraften, varvid anordningen för begränsning av bromskraftökningen, enligt upp- finningen, är Utf0rmad på det ovan beskrivna sättet och kopplad till modulatorn för stabilisering av bromskraften genom en puls- varaktighetsformare, som i den föreslagna utföringsformen inne- fattar en seriekrets, som består av en s k tröghetslänk (en tröghetskrets), ett tröskelelement med inverteringsutgång och en OCH-grind, vars första ingång är kopplad till tröskelelemen- tets inverteringsutgång och vars andra ingång tillsammans med tröghetslänkens ingång utgör pulsvaraktighetsformarens ingång, medan OCH-grindens utgång utgör denna formares utgång.

Genom att det làsningsförhindrande bromssystemet är försett med pulsvaraktighetsformaren får det bättre an- passning förmåga när fordonet överföres från en yta med lägre friktionstal till en yta med högre friktionstal, vilket eliminerar risken att den ökade bromskraften kommer att hållas konstant under en alltför lång fördröjning, vid vilken systemet icke beaktar nämnda ändring i vägförhâllandena. Pulsvaraktig- hetsformaren begränsar den längsta möjliga fördröjningstiden till ett värde, som motsvarar ett statistiskt medeltidsintervall mellan tvâ närmast liggande ändringar i betingelserna för frik- tionsingrepp för fordonshjulet med bärytan.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hän- visning till bifogade ritning, på vilken fig 1 visar ett block- schema över anordningen enligt uppfinningen för begränsning av bromskraftökningen, fig 2 visar ett kopplingsschema över en styrkrets i anordningen enligt uppfinningen, fig 3 visar ett blockschema över en utföringsform av anordningen enligt upp- finningen med minnesenhet med modifierat kopplingsschema, fig 4 visar ett blockschema över en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen med korrektionsenhet, fig 5 visar ett blockschema över en utföringsform av anordningen enligt. uppfinningen med en- hêtförlæßtämüflgav friktionskraftmomentet, fig 6 visar ett 8402373-8 blockschema över enheten för bestämning av friktionskraftmo- gmentet (friktionsingreppskraftmomentet), vilken enhet utgör en komponent i anordningen enligt uppfinningen, fig 7 visar ett blockschema över en utföringsform av enheten för bestämning av friktionsingreppskraftmomentet med fördröjningskrets, fig 8 visar ett blockschema över det låsníngförhindrande bromssys- temet med anordningen enligt uppfinningen, fig 9 visar ett blockschema över en utföringsform av det låsningsförhindrande bromssystemet enligt uppfinningen, fig 10 visar ett blockschema över en utföringsform av det låsningsförhindrande bromssystemet enligt uppfinningen med pulsvaraktighetsformare, fig 11 visar ett blockschema över en andra utföringsform av det låsnings- förhindrande bromssystemet enligt uppfinningen med pulsvaraktig- hetsformare, fig 12 visar kurvor över en tídsberoende ändring i bromsmomentet, friktionsingreppskraftmomentet och fordons- hjulets acceleration och fig 13 visar kurvor över en tidsbero- ende ändring i insignalen och pulserna över utgången från kretsar i den enligt uppfinningen föreslagna anordningens enhet för bestämning av tidpunkten för signalmaximumgenomgång.

En anordning 1 (fig 1) för begränsning av broms- kraftökningen utgör en beståndsenhet i ett låsningsförhindrande fordonsbromssystem, som ytterligare innefattar en accelerations- bestämningsenhet 2, en modulatör 3 för stabilisering av broms- kraften, en i fig 1 icke visad modulator för minskning av broms- kraften och en i fig 1 icke visad elektronisk bestämnings- eller lösningsenhet för styrning av modulatorn för bromskraftminskning.

Anordningens 1 ingång 4 är kopplad till en utgång från accelera- tionsbestämningsenheten 2, som i regel utgöres av en seriekrets, som består av en formare för hjulets hastighetssignal och en deriveringskrets (en deriveringsanordning), medan anordningens 1 utgång 5 är kopplad till modulatorn 3 för stabilisering av bromskraften. Anordningen 1 innefattar dels en styrkrets 6, dels en minnesenhet 7 med en styringång 8 och en dataingång 9 och dels en jämförelseenhet 10 med en första ingång 11 och en andra ingång 12. Styrkretsens 6 ingång 13, minnesenhetens 7 dataíngång 9 och jämförelseenhetens 10 första ingång 11 är kopplade till an- ordningens 1 ingång 4, varför nämnda enheter matas med signaler, vilka bär information angående momentanvärdena av fordonets rörelseparametrar. 8402373-8 Minnesenhetens 7 styringång 8 är kopplad till kretsens 6 ut- gång, medan jämförelseenhetens 10 andra ingång 12 är kopplad till minnesenhetens 7 utgång.

Styrkretsen 6 innefattar, enligt uppfinningen, i serie en enhet 14 (fig 2) för bestämning av en tidpunkt för signalmaxímumgenomgång och en styrpulsformare 15, som är avsedd att alstra en puls, när insignalen över styrkretsen 6 genomgår via sitt maximivärde.

Enheten 14 för bestämning av tidpunkten för signal- maximumgenomgång innefattar en toppdetektor 16, en styrbar om- kopplare 17 och en jämförelseenhet 18 med en första ingång 19 och en andra ingång 20. r Omkopplarens 17 styringång och jämförelseenhetens 18 andra ingång 20 är kopplade till toppdetektorns 16 ingång, som utgör enhetens 14 som kretsens 6 ingång 13 fungerande ingång. Toppdetektorns 16 och den styrbara omkopplarens 17 utgångar är kopplade till den första ingången 19 hos jämförelse- enheten 18, vars utgång utgör enhetens 14 utgång. Toppdetektorn 16 är baserad på en diod i serie med en kondensator.

Den styrbara omkopplaren 17 utgöres av ett tröskel- element i serie med en elektronisk, exempelvis transistorbaserad omkopplare.

Styrpulsformaren 15 utgöres av en spärrvippa eller en godtycklig annan anordning, som kan alstra elektriska pulser med konstant varaktighet i beroende av den ändringskant för en rektangelsignal över formarens 15 ingång, som motsvarar maxi- mumet hos insignalen över kretsen 6.

I en utföringsform av anordningen 1 enligt upp- finningen är minnesenhetens 7 dataingång 9 kopplad till anord- ningens 1 ingång 4 genom toppdetektorn 16 (fig 3), vilket - såsom beskrives närmare nedan - gör det möjligt att kompensera felet i bestämning av den till dataingângen 9 inkommande sig- nalens maximum.

I en andra utföringsform av anordningen 1 (fig 4) användes för kompensering av detta bestämningsfel en tröskel- signalkorrektionsenhet 21, vars ingång är kopplad till anord- ningens 1 ingång 4 och vars utgång är kopplad till minnesenhetens 7 dataingång 9. Korrektionsenheten 21 utgöres av en fördröj- ningskrets i form av en tröghetslänk, som utgöres av exempelvis 8402373-8 10 en RC-integreringskrets. Enheten 21 kan dessutom uppbyggas i form av exempelvis en förstärkare, en styrbar förstärkare eller en kombination av en förstärkare och en tröghetskrets.

' I en föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar anordningen 1 ytterligare en enhet 22 för bestämning av friktionsingreppskraftmomentet (fig 5), vars ingång 23 är kopplad till anordningens 1 ingång 4 och vars utgång 23 är kopplad till ingången 13 hos enheten 14 för bestämning av tidpunkten för signalmaximumgenomgång. Enheten 22 innefattar en adderare 25 (fig 6) och en bromsmomentssignalformare 26.

Endera ingången hos adderaren 25 är kopplad till formarens 26 utgång, medan adderarens 25 andra ingång utgör ingången 23 hos É I enheten 22 för bestämning av friktionsingreppskraftmomentet och adderarens 25 utgång utgör enhetens 22 utgång 24.

Bromsmomentssignalformaren 26 utgöres av en gi- vare 27 i serie med en förstärkare 28. Givaren 27 kan upp- byggas så, att den omedelbart bestämmer bromsmomentet, varvid den kan utgöras av exempelvis en känd töjningsgivare, som är avsedd att limmas på bromsbackar. Det är emellertid i praktiken bekvämare att som givaren 27 använda en godtycklig känd broms- tryckgivare. I detta fall måste förstärkaren 28 ha en sådan statisk karakteristik, som motsvarar sambandet mellan broms- momentet och bromstrycket.

I en föredragen utföringsform av enheten 22 för bestämning av friktionsingreppskraftmomentet kan enheten 22 ytterligare innefatta en fördröjningskrets 29 (fig 7), genom vilken formarens 26 utgång är kopplad till adderarens 25 respek- tive ingång. Kretsen 29 är avsedd att fördröja utsignalen från formaren 26 i förhållande till det verksamma broms- momentet_en sådan tid, som motsvarar fördröjningstiden för en signal Vk över anordningens 1 ingång 4 i förhållande till hjulets verkliga acceleration. Kretsens 29 användning gör det vidare möjligt att genom lämpligt val av fördröjningstiden beakta den fördröjning av bromsmomentet i förhållande till bromstrycket, som förorsakas av bromstryckets hysteresegen- skaper. Kretsen 29 kan uppbyggas på samma sätt som don ovan beskrivna korrektionsenheten 21.

Bromsmomentssignalformaren 26 kan dessutom ut- 8402375-8 11 föras på ett annat, i och för sig känt sätt exempelvis i form av en inom simuleringstekniken för analogdatorer känd krets, som är avsedd att simulera bromsmomentsändringen med tiden och syn- kroniseras med signaler för styrning av bromskraft modulatorer.

I fiq 8 visas en möjlig utföringsform av det lås- ningsförhindrande bromssystemet, som innefattar den ovan be- skrivna anordningen 1 för begränsning av bromskraftökningen.

Utgången från systemets accelerationsbestämningsenhet 2 är kopplad - förutom till anordningen 1 - till en ingång hos en elektronisk bestämnings- eller lösningsenhet 30 med en första utgång 31 och en andra utgång 32. Systemet innefattar ytterligare en s k bromskraftminskningsmodulator 33 och modulatorn 3 för stabilisering av bromskraften. Modulatorn 33 är kopplad till den elektroniska lösningsenhetens 30 första utgång 31, medan modu- latorn 3 är kopplad till enhetens 30 andra utgång 32 samt till utgången 5 från anordningen 1 för begränsning av bromskraft- ökningen genom en ELLER-grind 34.

Den elektroniska lösningsenheten 30 kan uppbyggas på ett godtyckligt känt sätt exmepelvis såsom det beskrives i ovannämnda amerikanska patent 3 861 756, varigenom systemets flerfasiga funktion säkerställas.

Den ovan beskrivna utföringsformen av det lås- ningsförhindrande bromssystemet med anordningen 1 är icke be- gränsande. I fig 9 visas exempelvis ett låsníngsförhindrande bromssystem, vari lösningsenheten 30 endast hareneafia ingång 31, som är kopplad till bromskraftminskningsmodulatorn 33.

Modulatorn 3 för stabilisering av bromskraften är endast kopp- lad till anordníngam 1 utgång 5. Det är klart, att ett sådant system vid en godtycklig utföringsform av den elektroniska lösningsenheten 30 endast konstanthåller bromskraften under fordonets inbromsningsfas och ger lägre bromsningseffektivítet än det i fig 8 visade bromssystemet. I den föreslagna ut- föringsformen av det låsningsförhindrande bromssystemet enligt uppfinningen (fig 10) är utgången 5 från anordningen 1 för begränsning av bromskraftökningen kopplad till ELLER-grinden 34 genom en pulsvaraktighetsformare 35, som är avsedd att tids- mässigt begränsa stabiliseringen (stabiliteten) av broms- kraften under fordonets inbromsningsfas. Formaren 35 innefattar i serie en tröghetslänk 36, ett tröskelelement 37 med en inver- 8402375-s 12 teringsutgång 38 och en OCH-grind 39. Tröghetslänken 36 utgöres av en RC-integreringskrets, medan tröskelelementet 37 utgöres av en Schmitt-vippa. Tröskelelementet 37 kan dessutom få en annan utföringsform exempelvis utgöras av en transistor med zenerdiod.

OCH-grindens 39 första ingång 40 är kopplad till tröskelelemen- tets 37 inverteringsutgång 38, medan dess andra ingång 41 till- sammans med tröghetslänkens 36 ingång fungerar som ingången hos formaren 35, vars utgång 42 utgöres av OCH-grindens 39 utgång.

V Såsom det framgår av fig 11, kan samma formare användas i det lâsningsförhindrande bromssystemet i annat ut- förande. Éormarens 35 ingång är i denna utföringsform kopplad till anordningens 1 utgång 5, medan dess utgång 42 är kopplad till modulatorn 3 för bromskraftstabilísering.

Anordningen 1 för begränsning av bromskraftökningen (såsom komponent) i ett låsningsförhindrande bromssystem fun- gerar på följande sätt.

När fordonet inbromsas, ökas bromskraften (och följaktligen bromsmomentet M, se fig 12, kurvan M) tills den elektroniska lösningsenheten i det låsningsförhindrande broms- systemet avger en styrsignal för kraftminskning till broms- kraftminskningsmodulatorn_ Under den efterföljande uppbroms- ningsfasen ökas fordonshjulets hastighet och acceleration (se kurvan Ük i fig 12). En mot den verkliga accelerationen Ük proportionell signal Vk frånmfigången från accelerationsbestäm- níngsenheten 2 (fig 1) i det låsningsförhindrande bromssystemet matas till anotdningens 1 ingång éloch vidare till styrkret- sens 6 ingång 13. Sedan signalen Vk uppnått sitt maximivärde (maximiamplitud) (en punkt C på kurvan Vk i fig 12), alstrar styrkretsen 6 (såsom det beskrives närmare nedan) en signal, som matas till minnesenhetens 7 (fig 1) styringång 8 och tjänstgör som ordersignal för att minnesenheten 7 skall kunna lagra signalen åk, som under denna tid mäns till enhetens 7 dataingång 9. Denna signal bibehålles i kretsen 6 tills for- donshjulets efterföljande uppbromsningsfas påbörjas och sig- nalen Vk genomgått via sitt följande maximivärde. När for- donshjulets hastighet minskas under inverkan av det läsninge- förhindrande bromssystemet, dvs när hjulets acceleration blir ett negativt värde (se kurvan åk i fig 12) och den mot denna 8402373-8 13 acceleration svarande signalens värde Ivk [blir större än vär- det (amplituden) av utsignalen från minnesenheten 7 (en punkt B på kurvan Ük i fig 12) alstrar jämförelseenheten 10 (fig 1) en signal för styrning av modulatorn 3, som med början från denna tidpunkt stabiliserar (begränsar ökningen av) bromsmomentet M (en punkt B" på kurvan M i fig 12) och den mot momentet M sva- rande bromskraften, spm hålles konstant tills accelerations- signalnns amplitud Ivk |blir lägre än amplítuden av utsignalen från minnesenheten 7 (fig 1), varefter styrsignalen elimineras från modulatorn 3 och bromskraften ändras i överensstämmelse med en arbetslogaritm, som förverkligas av det låsningsför- hindrande bromssystemets elektroniska lösningsenhet.

Under fordonshjulets efterföljande uppbromsnings- fas fungerar den utsignal från kretsen 6, som motsvarar tid- punkten för den över kretsen 6 uppträdande insignalens maximum- genomgång, som en ny ordersignal för att minnesenheten 7 skall kunna lagra signalvärdet [Ük[ , när enheten 7 matas med nämnda utsignal från kretsen 6.

I fall fordonet före denna tidpunkt övergått till en yta med annat friktionstal, ändras fordonshjulets start- rörelseintensitet under uppbromsningsfasen, vilket inverkar på det mot hjulets accelerationsmaximum vk svarande signalvärdet (signalamplituden) Vk . Genom att enheten 7 lagrar denna signal Ük lagras verkligen inbromsningsförhållanden för hjulet med en sådan slírning, som motsvarar det maximala friktionstalet.

Det låsningförhindrande bromssystemet säkerställer därför under varje cykel av sitt arbetsförlopp sådana inbromsnings- förhållanden, som ännu under uppbromsningsfasen under samma arbetscykel var bästa, dvs systemet fungerar med de i det när- maste bästa friktionsingreppsförhållandena för fordonshjulet med bärytan, vilket bidrar till hög bromsningseffektivitet och omöjliggör en alltför hög drivmedelsförbrukning i påverknings- bromsmekanismen, som är förbunden med bromskraftminsknings- modulatorn i det låsningsförhindrande bromssystemet.

Styrkretsen 6 i den i fig 1 visade anordningen enligt uppfinningen fungerargâ följande sätt.

Ingången 13 hos enheten 14 för bestämning av tidpunkten för signalmaximumgenomgàng matas med en periodvis 8402373-8 14 varierande signal U13 (fig 13, kurvan a). Sedan denna signal ge- nomgått via sitt maximum (en punkt C på kurvan a i fig 13), hål- ler toppdetektorn 16 signalens amplitud konstant (fig 13 a, kurvan U16). Utsignalen U16 från toppdetektorn 16 (fig 2) matas därefter till ingången 19 hos jämförelseenheten 18, där den jämföres med insignalen U13 över enheten 14 för bestämning av tidpunkten för maximumgenomgång, vilken insignal överföres till enhetens 18 andra ingång 20. Sedan signalen U13 genomgått via sitt maximivärde (punkten C i fig 13 a), börjar dess amplitud minskas, samtidigt som signalen U16, som lagrats i kondensatorn i toppdetektorn 16 (fig 2) hålles konstant. I fall nämnda sig- naler skiljer sig från varandra (punkten B i fig 13 a), ändras amplituden av en utsignal U18 (fig 13 b) över utgången från jämförelseenheten 18 och följaktligen över utgången från enheten 14, vilket resulterar i triggning av spärrvippan (formaren 15 i fig 2), över vars utgång pulser U15 med konstant varaktighet (fig 13 c) alstras.

När signalen U13 vid sin fortsatta minskning (fig 13 a) blir lägre än den styrbara omkopplarens 17 (fig 2) på- verkningströskel, blir omkopplaren 17 ledande, varför topp- detektorns 16 kondensator urladdas. Under efterföljande ändrings- cykel för signalen U13 blir omkopplaren 17 - när signalen U13 vid sin ökning blir högre än omkopplarens 17 påverkningströskel - icke-ledande, varefter toppdetektorn 16 är redo för bestämning av signalens U13 maximum under den nya ändringscykeln för denna signal. f I anordningen enligtyfig 1 utgöres signalen U13 av en periodvis varierande signal V , som motsvarar hjulets acce- leration åk, medan pulssignalen U15, som utgöres av utsignalen över kretsen 6, matas till minnesenhetens 7 styríngång 8.

I den i fig 3 visade utföringsformen av anordningen enligt uppfinningen matas minnesenhetens 7 dataingång 9 icke med signalen åk från anordningens 1 ingång 4, såsom fallet är vid den i fig 1 visade anordningen, utan med utsignalen U16 över toppdetektorn 16, som konstanthåller insignalens maximi- värde (maximiamplitud) under ett tidsintervall t1 -t3 i fig 13 a.

Detta tidsintervall är säkert längre än en tidsperiod, som utgöres av summan av en fördröjningstid.At¶ för alstrandet - 8402575-8 15 medelst kretsen 6 - av den pulssignal, som motsvarar den över kretsen 6 erhâllbara insignalens maximum (punkten C i fig 13 a), och en tid Atz, som erfordras för omläsning (av data) in i minnesenheten 7. Oavsett insignalens U13 amplitud ändras under tidsintervallet Atz för styrpulsens U15 (fig 13 C) uppträdande mellan tidpunkterna B och A (fig 13 a), hålles därför utsignalen U16 över toppdetektorn 16 konstant vid nivån B. Under tids- intervallet.At2, som styrpulsen U15 (fig 13 c) uppträder, inläses alltså i minnesenheten 7 den nivå (den amplitud) B hos signalen U16 (fig 13 a), som motsvarar insignalens U13 maximum, varigenom man kompenserar det fel i bestämning av denna inlästa signal, som förorsakas genom fördröjning av alstrandet av utsignalen medelst styrkretsen 6 i förhållande till den tidpunkt, när signalens maxi- mum uppträder över kretsens 6 ingång.

I den i fig 4 visade utföringsformen av anordningen 1 enligt uppfinningen kompenseras nämnda bestämningsfel genom att minnesenhetens 7 dataingàng 9 matas med en utsignal från tröskel- signalkorrektionsenheten 21, vilken utsignal representerar den amplitud av signalen Vk, som uppträtt i en tidpunkt, som föregått pulsen U15 det av enheten 21 förinställda tidsintervallet Atï + Atz. När accelerationssignalens absolutvärde flvk (vid efter- följande inbromsning av fordonet uppnår det i minnesenheten 7 lagrade värdet, alstras signalen över anordningens 1 utgång 5 - tack vare korrektionsenhetens 21 nämnda förutseende verk- ning - i en tidpunkt, som motsvarar en tidpunkt, när maximumet av en ändringsfunktion för fordonshjulets verkliga acceleration genomgås.

I fall korrektionsenheten 21 är baserad på en för- stärkare, kompenseras felet i den av enheten 7 lagrade signa- lens nivå genom s k skalmässig förstärkning av en signal, som matas till enhetens 21 ingång (signalnivàn A enligt fig 13 a förstärkas så, att den huvudsakligen motsvarar signalnivån B).

I den föreslagna, i fig 5 visade utföringsformen av anordningen 1 är enheten 14 avsedd att liksom i de ovan beskrivna utföringsformerna bestämma tidpunkten för maximum- genomgång för signalen över enhetens 14 ingång, men denna insignal svarar icke mot hjulets acceleration, liksom i dessa utföringsformer, utan mot friktionsingreppskraftmomentet. An- 84023732-8 16 ordningens 1 fixerings- eller låsningsnoggrannhet för broms- kraften vid en nivå, som säkerställer bästa möjliga friktions- ingreppsbetingelser vid vägens aktuella tillstånd, blir i detta fall högre än i de ovan beskrivna utföringsformerna av anordningen 1. _ I själva verket framgår det av en huvudekvation för kraftmomentsbalans vid inbromsning av ett hjul M-Mqw-'cii/k, där M är bromsmomentet, Mf hjulets friktionsingreppskraft- moment med bärytan, C en proportionalitetsfaktor mellan omkrets- och vinkelaccelerationen, I tröghetsmomentet, Ük hjulets verk- liga omkretsacoeleration, att maximumet för summan M + C I Vk vid godtyckliga ändringar i bromsmomentet M motsvarar frik- tionsingreppskraftmomentets maximum. Adderingen av bromsmoments- signalen från formarens 26 uqfimg till hjulaccelerationssignalen Vk från accelerationsbestämningsenhetens 2 utgång medelst adderaren 25 (under användning av motsvarande skalfaktorer) ger alltså en friktionsíngreppskraftmomentsignal, vars maximum mot- svarar det maximum av det verkliga friktionsingreppskraftmomen- tet, som karakteriserar de bästa friktionsingreppsförhållandena för hjulet med bärytan vid bromsningen. Eftersom bromsmoments- signalen över formarens 26 utgång är fördröjd en kortare tid i förhållande till det verkliga bromsmomentet än signalen Ük är fördröjd i förhållande till hjulets verkliga acceleration Ük, fördröjes utsignalen från formaren 26 medelst fördröjnings- kretsen 29 i och för att bringa nämnda signaler till den tids- mässigt jämförbara formen. Den fördröjningstid, som förin- ställes av kretsen 29, bör lämpligen väljas såøatt den är lika med åtminstone fördröjningstiden för signalen Vk i förhållande till den verkliga accelerationen i och för att även kunna kom- pensera hysteresen mellan bromsmomentet och bromstrycket.

I denna utföringsform av enheten 22 förstärkes signalen från bromstryckgivaren 27 medelst förstärkaren 28 och matas till ingången hos fördröjningskretsen 29, där den fördröjes J nämnda tid.

Utsignalen från fördröjningskretåen 29 matas till adderaren 25, där den adderas till signalen åk. Utsignalen från adderaren 25 motsvarar det verkliga friktionsingreppskraftmo- 8402375-8 17 mentet Mf.

I den föredragna, i fig 5 visade utföringsformen av anordningen 1 matas signalen från adderarens 25 utgång 24 vidare till ingången 13 hos enheten 14 för bestämning av tidpunkten för signalmaximumgenomgáng och därefter till formaren 15, som alstrar en styrpuls, som matas till minnesenhetens 7 ingång 8. I fortsättningen genomföres arbetsförloppet på samma sätt som i den ovan beskrivna, i fig 3 visade utföringsformen av anordningen 1.

Det enklare av de båda, ovan beskrivna låsnings- förhindrande bromssysümenrmfl den i fig 9 visade utföringsfor- men av anordningen för begräsning av bromskraftökningen fun- gerar på följande sätt.

Utsignalen åk från enheten 2 för bestämning av hjulets acceleration matas samtidigt till anordningens 1 ingång 4 och den elektroniska lösningsenhetens 30 ingång. Enheten 30 alstrar styrsignaler för ökning eller minskning av bromskraften, vilka från enhetens 30 första utgång 31 matas till bromskraft- minskningsmodulatorn 33 och leder till antingen minskning av hastigheten hos fordonets styrbara hjul eller ökning av denna hastighet, varför hjulets blockering vid inbromsning undvikes.

Den på det ovan beskrivna sättet utformade anordningen 1 be- stämmer de optimala inbromsningsförhållandena och den mot dessa svarande bromskraften samt formar en styrsignal för begränsning av bromskraften, som ökas vid motsvarande styrsignal från enheten 30. Styrsignalen från anordningens 1 utgång 5 matas till bromskraftstabiliseringsmodulatorn 3, vilket leder till att bromskraften begränsas till den i det närmaste optimala nivån, varför drivmedelsförbrukningen blir lägre och det låsningför- hindrande bromssystemets verkningsgrad blir högre.

Jämfört med det i fig 9 visade bromssystemet har det låsningsförhindrande, i fig 8 visade bromssystemet ytterligare minst en extra bromskraftstabiliseringsfas, eftersom vid bromskraftminskningen medelst modulatorn 33, som styres av signalen från lösningsenhetens 30 utgång 31, formas över en- hetens 30 utgång 32 en signal för styrning av bromskraft- stabiliseringsmodulatorn 3, varför bromskraftminskningen be- gränsas. Den på det ovan beskrivna sättet utformade enheten 30 formar dessutom en ordersignal för begränsning av broms- kraften, varvid denna ordersignal vid bromskraftökningen icke 's4n2s73ás 18 kan sammanfalla tidsmässigt med den av annrdningen 1 formade ordersignalen. Eftersom utsignalen över ELLER-grinden 34 endast alstras, när signalen uppträder över en godtycklig av dess ingångar eller samtidigt över dess båda ingångar, kan broms- kraftbegränsningen påbörjas under olika skeden av bromskraft- ökningen eller förenas till en enda stabiliseringsfas för den ökande bromskraften. I ett sådant utförande bibehåller systemet särdragen och fördelarna med styrningen av fordonshjulet, vilka säkerställes av systemets elektroniska lösningsenhet 30 och anordningen 1 för begränsning av bromskraftökningen.

I det i fig 10 visade låsningförhindrande broms- systemet matas signalen från anordningens 1 utgång 5 till in- gången hos pulsvaraktighetsformaren 35, som begränsar den _ längsta möjliga varaktigheten av utsignalen från anordningen 1.

Detta blir nödvändigt exempelvis när fonkmet övergår från en yta med lägre friktionstal till en yta med högre friktionstal.

Vid en sådan övergång upphör den över anordningens 1 utgång uppträdande signalen, vars begynnelse bestämts av det förut- varande (lägre) värdet på friktionâtalets maximum, icke, efter- som accelerationssignalens värde lÜk[ icke blir lägre än ampli- tuden av utsignalen över anordningens 1 minnesenhet 7 (fig 1, 3,4,5). Härvid svarar emellertid den stabiliserade broms- kraften vid det nya, högre värdet på friktionstalet icke mot de bästa bromsningsförhållandena. Den tvångsavbrytning av bromskraftens konstanthållning, som säkerställes av formaren 35 och som gör det möjligt för systemet att starta en ny arbetscykel och alstra en signal för styrning av modulatorn 3 I med ledning av det maximum av friktionstalet, som motsvarar de nya vägförhållandena, möjliggör alltså att det låsningsför- hindrande bromssystemet bibehåller sin höga anpassningsförmåga under godtyckliga vägförhållanden.

Den över formaren 35 uppträdande insignalen matas samtidigt till OCH-grindens 39 ingång 41 samt till tröghets- länkens 36 ingång. Medan utsignalen över tröghetslänkens 36 icke överstiger tröskelelementets 37 påverkningsnivå, befinner sig elementet 37 i utgångsläget, varvid över dess inverterings- C utgång uppträder en signal, som matas till OCH-grindens 39 ingång 40, varför över OCH-grindens 39 som formarens 35 utgång 8402375-8 19 42 fungerande ufifig även alstras en signal, som matas till mo- dulatorn 3 och därför begränsar bromskraftökningen genom att bromkraften hålles konstant.

Bromskraftens konstanthållning upphör antingen när signalen över anordningens utgång 5 försvinner på grund av en ändring i hjulets acceleration eller när utsignalen över trög- hetslänken 36 blir större än tröskelelementets 37 påverknings- nivå, som är så vald, att denna utsignal blir större än på- verkningsnivån efter ett förutbestämt tidsintervall, som beräknas med ledning av de statistiska data angående bärytans ändrings- tillstånd och som i medeltal utgör 0,6 - 0,8 s.

I det låsningsförhindrande, i fig 11 visade broms- systemet fungerar formaren 35 på samma sätt som formaren 35 i det i fig 10 visade bromssystemet.

*De låsningsförhindrande bromssystemen baserade på anordningen enligt för begränsning av bromskraftökningen ger god driftsekonomi, uppvisar hög anpssningsförmåga med hänsyn till varierande vägförhållanden och säkerställer mycket effek- tiv bromsning. Genom att systemet är försett med nämnda an- ordning kan drivmedelsförbrukningen i bromsmekanismerna minskas med 10-15 %, samtidigt som användningen av anordningen för be- gränsning av bromskraftökningen bidrar till att i enskilda fall minska bromssträckan med 30 %.

De ovan beskrivna enskilda utföringsformerna av anordningen enligt uppfinningen och det låsningförhindrande, på denna anordning baserade bromssystemet möjliggör olika förändringar och tillägg, som är uppenbara för fackmän inom detta tekniska område. Enheten för bestämning av tidpunkten för signalmaximumgenomgång kan uppbyggas på annat sätt exempel- vis få formen av en i och för sig känd krets, som består av en deriveringskrets i serie med ett nollavkänningsorgan, varvid den till denna enhet kopplade styrpulsformaren i form av en spärrvippa är avsedd att forma en puls med konstant varaktighet vid en sådan ändring i utsignalen från nollavkänningsorganet, som motsvarar maximumet av insignalen över enheten 14.

Det bör dessutom observeras, att styrpulsformaren 15 (i fig 2,3,5) ävan kan uppbyggas på annat sätt exempelvis i form av den ovan beskrivna pulsvaraktighetsformaren 35 ., ..._ ._ -...._......,,......._....

Claims (10)

8402373-8 20 (fig 10). Det låsningsförhindrande bromssystemet kan dessutom utföras med pulsvaraktighetsformaren 35 i form av en spärrvippa. Andra möjliga utföríngsformer kan även tänkas, som faller inom ramen för uppfinningen. P a t e n t k r a v

1. Anordning för begränsning av bromskraftökningen i ett lås- ningsförhindrande fordonsbromssystem, som innefattar en enhet för bestämning av fordonshjulets acceleration och en bromskraftstabili- seringsmodulator, varvid anordningen har en ingång (4), som är kopplad till accelerationsbestämningsenhetens utgång, och en utgång (5), som är avsedd att kopplas till nämnda modulator, medan anordningen inne~ fattar dels en styrkrets (6), som är avsedd att alstra en styrsignal i beroende av bromsningsförhållande, dels en minnesenhet (7), vars styringång (8) är kopplad till styrkretsen (6), och dels en jämförelse- enhet (10), vars första ingång (11) är kopplad till anordningens in- gång (4) och vars andra ingång (12) är kopplad till minnesenhetens (7) utgång, medan jämförelseenhetens (10) utgång är kopplad till an- ordningens utgång (5), k ä n n e t e c k n a d av att styrkretsen (6) innefattar en enhet (14) för bestämning av tidpunkten för signal- maximumgenomgång i serie med en styrpulsformare (15), som är avsedd att alstra en puls, när insignalen över styrkretsen (6) antager sitt maximivärde, varvid enhetens (14) ingång och minnesenhetens (7) dataingång (9) är kopplade till anordningens ingång (4).

2. Anordning enligt patentkravet 1, k'ä n n e t_ec k n a d av att enheten (14) för bestämning av tidpunkten för signalmaximumgenom- gång innefattar en toppdetektor (16), en styrbar omkopplare (17) och en jämförelseenhet (18), varvid endera ingången hos enheten (18) och omkopplarens (17) styringång är kopplade till toppdetektorns (16) in- gång, som utgör ingången hos enheten (14) för bestämning av tidpunkten för signalmaximumgenomgång, under det att toppdetektorns (16) och om- kopplarens (17) utgångar är kopplade till den andra ingången hos jäm- förelseenheten (18), vars utgång utgör utgången från enheten (14) för bestämning av tidpunkten för signalmaximumgenomgång.

3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att minnesenhetens (7) dataingâng (9) är kopplad till anordningens eingång (4) genom toppdetektorn (16) i enheten (14) för bestämning av tidpunkten för signalmaximumgenomgång. 8402373-8 21

4. Anordning enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k- n a d av att styrpulsformaren (15) utgöres av en känd spärrvippa.

5. Anordning enligt något av patentkraven 1, 2 och 4, k ä n n e- t e c k n a d av att minnesenhetens (7) dataingâng (9) är kopplad till anordningens ingång (4) genom en tröskelsignalkorrektionsenhet (21).

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d av att tröskelsignalkorrektionsenheten (21) utgöres av en fördröjnings- krets.

7. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e t ec k n a d av att fördröjningskretsen utgöres av en tröghetslänk.

8. Anordning enligt något av patentkraven 1-7, k ä n n e - t e c k n a d av att ingången hos enheten (14) för bestämning av tid- punkten för signalmaximumgenomgång är kopplad till anordningens in- gång (4) genom en enhet (22) för bestämning av ett friktionsingrepps- kraftmoment, som är avsedd att alstra en signal, som motsvarar frik- tionsingreppskraftmomentet för hjulet med en bäryta.

9. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d av att enheten (22) för bestämning av friktionsingreppskraftmomentet innefattar en bromsmomentssignalformare (26) och en adderare (25), vars utgång utgör enhetens (22) utgång (24) och vars ena ingång är kopplad till enhetens (22) ingång (23) medan adderarens (25) andra ingång är kopplad till bromsmomentssignalformarens (26) utgång.

10. Anordning enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k n a d av att bromsmomentssignalformarens (26) utgång är kopplad till addera- rens (25) respektive ingång genom en bromsmomentssignalfördröjnings- krets (29).