SE450563B - Elektronisk sensor vid fordon med s k lasningsfria bromssystem - Google Patents

Description

450 563 På detta sätt kan sensorn bringas att avge en signalbild som nöjaktigt anpassar bromskraftmodulatorns reglering av bromskraften med hänsyn till det momentant rådande väglaget.

Ett så komplext reglersystem kan endast åstadkommas med modern, mycket avancerad mikroelektronik uppbyggd av den bästa tänkbara komponentkvaliteten, dvs. sådan kvalitet som fackmannen kallar "militärspecificerad“._ Sådana sensorer blir mycket dyrbara och känsliga för funktionsstörningar, dels på grund av sin komplexitet, men framför allt på grund av sin känslighet för yttre störningar.

Fordonets övriga elektriska system utgör en besvärande störningskälla som dock hjälpligt går att behärska genom avstörningsåtgärder på fordonetf Betydligt mera svårbemästrade är yttre störningskällor som fordonstillverkaren inte kan göra något åt i form av andra fordon, trafiksignaler, svets- aggregat, radar- och TV-anläggningar, kraftledningar och åskväder samt de extremt höga och låga temperaturer som man måste räkna med i fordonsmiljöer. Z Ytterligare negativa faktorer i kostnadsbilden och tillförlitlighetsfrågan för det komplexa systemet är att den ovan redovisade komplexa signalskaran kräver en motsvarande komplicerad bromskraftmodulator och ett omfattande kablage som i och för sig innebär ett störningshot genom "antennverkan".

Det har nu emellertid visat sig vara möjligt att åstadkomma oerhört mycket enklare, billigare och mer tillförlitliga elektroniska hjulsensorer genom att låta sensorn avge en enda signaltyp med order till bromskraftmodu- latorn att sänka trycket. Då signalen upphör påläggs bromskraften igen. I sensorn finns inbyggt ett enda retardationströskelvärde och en artificiell, med tiden avtagande hastighetsreferenskurva, vars värde resp. lutning kan styras av den momentant pålagda bromskraften och i vissa fall också av hur fordonet är lastat.

Sensorer baserade på denna princip blir mycket enkla jämfört med hitintills kända och erfarenheten har visat att precisionskraven för sensorer av detta slag är mycket lägre än 450 563 för hitintills kända. De kan baseras på mycket enkel relativt störningsokänslig mikrodatorteknik uppbyggd av måttligt kvalificerade komponenter utan kvartsur, och det är t.o.m. möjligt att bygga sensorer som är analoga, varvid man kan använda så höga spännings- och strömstyrkenivåer att de blir okänsliga för yttre störningskällor.

Föreliggande uppfinning avser sålunda att undanröja ovan nämnda problem och att erbjuda en enkel, billig och ytterst itillförlitlig elektronisk sensor.

De för uppfinningen kännetecknande särdragen framgår av de bifogade patentkraven.

Uppfinningen kommer närmare att beskrivas nedan under hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka fig. 1 visar ett hastighets-tidsdiagram visande karak- teristiska kurvor vid inbromsning av ett fordon med ett lås- ningsfritt bromssystem, fig. 2 visar sensorns till- och frånslag vid inbroms- ningen enligt fig. l, fig. 3 visar variationerna i pålagd bromskraft vid ínbromsningen enligt fig. 1, fig. 4 visar ett blockschema av den elektroniska sensorn enligt föreliggande uppfinning, fig.5 visar en för närvarande föredragen utföringsform av den elektroniska sensorn enligt föreliggande uppfinning, fig. 6 visar ett blockschema av en alternativ utföringsform av den elektroniska sensorn enligt föreliggande uppfinning, _ fig. 7 och 8 visar två ekvivalenta betraktelsesätt av sensorns funktion, och fig. 9 visar ett blockschema av en utföringsform av den elektroniska sensorn enligt föreliggande uppfinning baserad på betraktelsesättet enligt fig. 8.

Fig. l visar ett hastighets-tidsdiagram av ett inbroms- ningsförlopp. I figuren avser kurvan v fordonshastigheten, och den undre kurvan w hjulhastigheten. Antag nu att en kraftig inbromsning sker vid tidpunkten tb (se fiq. 3). vid tidpunkten 450 563 -h to har då fordonshjulets retardation uppnått ett gränsvärde ao, som exempelvis kan ligga i intervallet 0,3g till l,5g.

Detta gränsvärde representeras i fig. 1 av tanqenten till kurvan vv som visar hjulhastighetens beroende av tiden.

Retardation brukar i dessa sammanhang uttryckas i enheten "gfi Man utgår då från fordonets rätlinjiga retardation och dividerar denna med 9,81 m/sz, varigenom retardationen uttrycks i enheten "g". För att på liknande sätt normalisera hjulretardationen beräknas först hjulets periferiretardation ur vinkelretardationen och hjulradien och divideras med 9,81 m/sz. Härigenom kan hjulretardationen och fordonsretar- dationen jämföras direkt.

Före tidpunkten to stiger den pålagda bromskraften enligt kurvan i fig. 3. Sensorn avger då utsignalen "O". Vid tidpunkten to aktiveras sensorn och ger utsignalen “l".(Det inses att beteckningarna "O" och "l" ej har någon annan betydelse än att markera frånslaget resp. tillslaget läge och att s.k. omvänd logik där logiskt "1" representerar frånslaget 1äge_och logiskt "O" representerar tillslaget läge även är möjlig.) Detta startar en sänkning av den pålagda bromskraften såsom visas i den undre kurvan i fig. 3. Under denna bromskraftreduceringsfas får hjulen en möjlighet att återhämta sig och uppnå en sådan hastighet att hjul-slipet åter når acceptabla värden. Kurvan M i fig. l representerar en referensretardation för hjulen som uppfyller just detta krav.

Av denna anledning jämföres hjulhastigheten enligt den undre kurvan w med denna referenskurva M, och vid tidpunkten tl överensstämmer den faktiska hjulhastigheten med referens- hastigheten. När detta inträffar avbryts bromskraftreduce- ringen. När sensorn enligt uppfinningen har avkänt överens- stämmelsen mellan den faktiska hjulhastigheten och referens- hastigheten avges sålunda en "O"-signal som stänger av bromskraftreduceringen. Den pålagda bromskraften kommer åter att stiga fram till tidpunkten tå vid vilken tidpunkt hjulets gränsretardation ao åter överskrides, varför ovanstående förlopp upprepas. Den pålagda bromskraften kommer att på detta 450 563 sätt omväxlande minskas och ökas ända tills gränsretardationen ao ej längre överskrides. Detta förlopp benämnes bromskraft- modulation. Ett problem kan nu vara att avgöra hur snabbt referenshastigheten M skall tillåtas sjunka. Förloppet för referenshastighetskurvan bi bör i en föredraqen utföringsform av uppfinningen nämligen vara beroende av väglaget, dvs. friktionskoefficienten p. Sålunda är det ej alltid lämpligt att vid ett sämre väglag, exempelvis is, tillåta kurvan M att sjunka lika snabbt som vid ett bra väglag, exempelvis torr asfalt. Detta har i fig. 1 illustrerats genom att de tre första bromskraftmodulationscyklerna visar referenskurvor M som avtager snabbare med tiden än motsvarande referenskurvor i de tre sista cyklerna. Inbromsningen som åskådliggöres i fig. l påbörjas sålunda på ett bra väglag och avslutas på ett sämre väglag. Lutningen av kurvan M kan sålunda bero av friktionskoefficienten gl mellan hjulen och underlaget.

Eftersom friktionskoefficienten y varierar mellan 1,0 (torr asfalt) ända ned till 0,1 eller t.o.m. 0,05 (glansis) är det att föredraga att lutningen av kurvan M vid varje tidpunkt är korrelerad med friktionskoefficienten.

Ett problem som en föredragen utföringsform av sensorn enligt föreliggande uppfinning måste lösa är sålunda att på något sätt beakta friktionskoefficienten p mellan hjulen och underlaget vid bestämningen av lutningen av referenskurvan M.

I annat fall kan frånslagningstidpunkten tl bli felaktig och därigenom bromseffekten och fordonets stabilitet äventyras.

Teoretiska överväganden och praktiska försök har visat att en lämplig parameter för bestämning av lutningen av kurvan M utgöres av den pålagda bromskraften. Denna kraft varierar vid de tre första bromskraftmodulationscyklerna enligt fig. l (bra väglag) kring medelvärdet P1 (Se fig- 3), fieåän motsvarande kraft vid de tre sista bromskraftmodulations- cyklerna enligt fig. l (sämre väglag) varierar kring det lägre medelvärdet P2 (se fig. 3% Om sålunda den momentant pålagda bromskraften uppmätes är det möjligt att med hjälp därav bestämma en lämplig lutning av kurvan M. En högre bromskraft 450 563 ger en referenskurva M som avtager snabbare med tiden och omvänt.

Det faktum att referenskurvan M anpassas till det rådande väglaget har i fig. 1 åskådliggjorts i den inringade fjärde bromskraftreduceringsfasen. Denna fas motsvarar övergången från bra väglag till sämre väglag, dvs. lutningen av referenskurvan M kommer under denna fas att ändras från att i huvudsak överensstämma med referenskurvans lutning i föregående bromskraftreduceringsfas till att i huvudsak överensstämma med referenskurvans lutning i nästkommande Det bör påpekas att tidsskalan och lutningsändringen i fig. 1 för tydlighets skull starkt har bromskraftreduceringsfas. överdrivits. Vidare inses att referenskurvans M lutning även kan variera något i de övriga cyklerna i fig. 1, men att variationerna där är betydligt mindre, eftersom fordonet då befinner sig på ett någorlunda homogent underlag.

Lutningsändringarna blir sålunda störst under övergångar mellan olika typer av väglag.

Ovan beskrivna anpassning av referenskurvans M lutning till väglaget kan ske antingen kontinuerligt såsom visas i den inringade fjärde cykeln i fig. l, men kan även ske diskonti- nuerligt, såsom visas i den utbrutna streckade cirkeln i övre högra hörnet av fig.lJ Den diskontinuerliga anpassningen av referenskurvans lutning kan ske i ett eller flera steg.

I ovanstående beskrivning har gränsretardationen ao betraktats såsom ett förutbestämt, konstant gränsvärde. Detta är den enklaste utföringsformen av uppfinningen. I en mera sofistikerad utföringsform av uppfinningen påverkas dock gränsretardationen ao av friktionskoefficienten )1 mellan hjulen och underlaget på liknande sätt som lutningen av referenskurvan M. Detta innebär att gränsretardationen ao blir lägre vid sämre väglag, dvs. bromskraftreduceringen påbörjas tidigare.

I fig. 4 visas ett blockschema på hur ovanstående tankegångar kan realiseras i en utföringsform av en elektro- nisk sensor enligt föreliggande uppfinning. 450 ssza Sensorn S innefattar en takometer 10, som mäter hjulets hastighet och avger en signal w(t) representerande hjulhastigheten. Med uttrycket takometer avses här varje lämplig anordning för avkänning av hjulhastigheten och avgivande av en signal representerande denna. Såsom exempel på lämpliga anordningar kan nämnas frekvens-spänningsomvandlare som avkänner hjulets rotationsfrekvens antingen mekaniskt, optiskt eller magnetiskt. Lämpliga anordningar utgöres exempelvis av insignalalstrare som ger en spänning proportionell mot hjulrotationen, exempelvis en likspänningsgenerator eller en växelspänningsgenerator med tillhörande likriktare. T.oJm så enkla generatorer som vanliga l-fas-cykelgeneratorer är användbara. Såsom lämpliga givare kan vidare nämnas pulsgivare med frekvens/spänningsomvandlare, t.ex. av typ LM 2907. Nedan ges en uppräkning av ett antal kombinationer: 1. Optisk mätgaffel plus tandat hjul plus LM 2907. 2. Induktiv givare plus tandat hjul plus LM 2907 ("magnet pick up"L 3. Magnethjul plus Hall-element plus LM 2907. 4. Magnetiskt förspänt Hall-element (magnet bakom Hall-ele- mentet) plus tandat hjul plus LM 2907. 5. Magnet med en mängd poler, där varannan pol är nordpol och varannan pol är sydpol eller två olika starka magneter som sveper förbi en spole där ström induceras plus LM 2907. 6. “Wiegand wire" plus två permanentmagneter plus induktionsspole plus LM 2907. I 7. Permanentmagneter plus tunqelement plus LM 2907. 8. Växelspänningsgenerator plus LM 2907. 9. Kvartskristall plus tandat hjul plus integrerad krets som ger en spänning som är omvänt proportionell mot frekven~ Sen. 450 563 Om sensorn göres digital och mikrodatorstyrd bör puls- tåget lämpligen ej göras om till spänning. I stället används pulserna direkt. Av ovanstående inses att det väsentliga för takometern 10 är att den avger en signal som på något sätt representerar hjulhastigheten.

Signalen w(t) tillföres en differentieringskrets 20; vilken i sin tur avger en signal svarande mot tidsderivatan av hastigheten, dvsl accelerationen a(t). Såsom exempel på diffeÄ rentieringskrets kan nämnas en operationsförstärkare (t.ex. LM 324) med tillhörande kondensator. Om sensorn S i stället utföres i digital, mikrodatorstyrd form kan differentierings- kretsen 20 lämpligen utgöras av ett system som räknar pulser och jämför antalet pulser mellan två intilliggande tidsintervall.

Differentieringskretsens 20 utsignal ahfl tillföres ena ingången av en komparator 40. Denna kan exempelvis utgöras av en operationsförstärkare (t.ex. LM 324). I en analog version av sensorn enligt uppfinningen jämföres spänningar i kompara- torn, medan en digital version jämför frekvenser._På kompara- torns andra ingång ligger en signal ao från en referens- värdesgivare 30. Referenssignalen ao representerar gränsretar- :dationen enligt fig. l. När acceleratíonssignalen a(t) uppnår likhet med gränsvärdet ao aktiveras komparatorns 40 utgång till logisk nivå "l" i och för start av en bromskraft- reduceringsfas. Gränsretardationen ao representeras i en analog version av sensorn enligt uppfinningen lämpligen av en spänning och i en digital version av en frekvens. Nedanstående fall är speciellt av intresse: l. ao konstant för alla situationer och oberoende av väglag samt förloppet av referenskurvan M. 2. ao konstant för alla situationer och lika med initiallut- ningen av referenskurvan M. 3. ao tilldelas ett förutbestämt ínitialvärde och styrs sedan i beroende av den modulerade bromskraften. 450 563 Utsignalen w(t) från takometern 10 tillföres även en samplingskrets 50, som lagrar det momentana värdet av hastigheten w(t). Ett lämpligt organ för lagring av den momentana hastigheten w(t) utgöres i en analog sensor exempelvis av en kondensator. Vid tidpunkten to, dvs. när accelerationssignalen a(t) når likhet med gränsvärdet an och komparatorn 40 avger en logisk signal "1", påverkas samplingskretsen 50 av komparatorns 40 utsignal i och för strypning av signaltillförseln till samplingskretsen 50, så att f.oJm nu hastighetssignalen w(t0) kommer att lagras i samplingskretsen 50. Såsom switchelement kan exempelvis en fälteffekttransistor tjäna. Kretsen 50 samplar med andra ord signalen w(tOL Utsignalen från komparatorn 40 triggar en switch 60, exempelvis en fälteffekttransistor eller bipolär transistor, som i sin tur via styrdon aktiverar bromskraftmodulatorn 80 för en bromskraftreduceringsfas. Bromskraftreduceringsfasens längd bestäms av hur lång tid det tar för hjulet att “återhämta sig" till en acceptabel hastighet. Denna acceptabla hastighet eller referenshastighet representeras av kurvan M i fig. l och varierar sålunda med tiden. En sådan referenskurva kan erhållas ur samplingskretsen 50 genom tömning av den lagrade signalen med lämplig tömningshastighet.I en mycket enkel utföringsform kan sålunda den i en kondensator lagrade spänningen, som representerar hastigheten w(t0) urladdas via ett lämpligt dimensionerat motstånd. Från motståndet erhålles då en signal som representerar referenskurvan M. Om utgångsspänningen refereras till en något så när stor negativ potential erhålles ett nära nog rätlinjiqt förlopp på urladdningskurvan. Alternativt kan kondensatorn urladdas med konstant ström, såsom visas i utföringsformen enligt fig. 5, vilket ger ett rätlinjigt förlopp.

Vid en digital, företrädesvis mikrodatorstyrd version av den elektroniska sensorn enligt föreliggande uppfinning kan referenskurvan alstras i form av en avtagande trappstegskurva.

Denna kan alstras exempelvis genom en kristallstyrd 450 563 10 spänningsgenerator som med förutbestämd frekvens stegar ned en utgångsspänning i lämpliga spänningssteg. Storleken av dessa steg kan i en föredragen utföringsform vara bestämd av den pålagda bromskraften. Alternativt kan spänningsgeneratorn stega ned spänningen i likformiga steg, varvid i stället tidsperioden för varje steg kan varieras i enlighet med den pålagda bromskraften.

Utsignalen från referens- och samplingskretsen 50 tillföres en andra komparator 70 och jämföras i denna med hastighetssignalen w(t) från takometern 10. Komparatorn 70 kan i en analog version av sensorn utgöras LM 324, och i en digital version av sensorn av en äV e!! operationsförstärkare, t.ex. varvid spänningar jämföras, frekvenskomparator. När takometersignalen w(t) når upp till referenssignalen avger komparatorn en utsignal logiskt "O" som markerar att bromskraftsänkningsfasen skall avslutas. Denna "O" tillföres switchen 60, som i sin tur påverkar bromskraftmodulatorn 80 i och för avslutande av logiska signal bromskraftreduceringscykeln, samt samplingskretsen 50, så att insignalen w(t) åter kan tillföras.

Såsom nämnts ovan kan lutningen av referenskurvan M i fig. l i en föredragen utföringsform bero av friktions- koefficienten p mellan hjulen och underlaget. Försök har emellertid visat att friktionskoefficienten låter sig representeras av exempelvis den pålagda bromskraften. Den pålagda bromskraften kan avkännas exempelvis genom att kolvar och fjädrar påverkar motstånd eller kondensatorer. Man kan även mekaniskt känna av moment eller krafter i länkar och via rörelser eller trådtöjningsgivare alstra ström eller spänning proportionell mot den modulerade bromskraften. På detta sätt kan man sålunda erhålla en återföring av koefficientens storlek till referenskretsen 50. Denna återföring har i fig. 4 för enkelhets skull representerats med ett variabelt motstånd i blocket 50. Genom att motståndet varieras erhålles en variabel urladdningshastighet och därmed en variabel lutning på kurvan M i fig. l. I en föredragen friktionss 450 563 ll utföringsform urladdas kondensatorminnet med en ström som är proportionell mot det modulerade bromstrycket. Även gränsretardationen ao kan på liknande sätt som referenskurvan M göras beroende av friktionskoefficientenji mellan hjulen och underlaget, såsom nämnts ovan. Detta har i fig.4 markerats med den streckade återföringen från broms- kraftmodulatorn 80 till referensvärdesgivaren 30.

Med hjälp av den ovan beskrivna sensorn S är det sålunda möjligt att genom avkänning av hjulets rotationshastighet och avkänning av den modulerade bromskraften fastställa dels när. en bromskraftreduceringsfas skall påbörjas, dels när denna fas skall avslutas, i beroende av friktionskoefficienten p mellan hjul och underlag. Såsom lämplig parameter för detta beroende har ovan angivits den modulerade bromskraften. Denna kan i ett mekaniskt system direkt representeras av själva bromskraften, men kan även i ett pneumatiskt eller hydrauliskt system representeras av det pålagda bromstrycket.

En annan parameter som kan vara av intresse vid bestäm- ning av referenskurvans M avtagande med tiden och gränsretar- dationen ao är den pålagda lasten. Ett tungt lastat fordon har ju nämligen bättre bromsverkan än ett olastat fordon. Därför kan det vara lämpligt att på liknande sätt som den pålagda bromskraften även avkänna den pålagda lasten. Till exempel kan man seriekoppla två potentiometrar, en representerande pålagd bromskraft och en representerande pålagd last. Potentio- metrarnas totala resistans utgör då ett mått på lämplig lutning för referenskurvans M och eventuellt också för gräns- retardationen ao- I resonemanget ovan har hela tiden antagits en sensor S för varje hjul med modulerad bromskraft. Givetvis är det även möjligt att flera hjul styrs av en sensor S. Exempelvis kan man tänka sig att i stället för hjulhastigheten av ett enskilt hjul mäta kardanaxelns rotationshastighet. Därigenom kan exempelvis de båda bakhjulen samköras med en enda sensor. Man kan också tänka sig att varje hjulpar styrs av en sensor.

Alternativt är det även möjligt att i inbesparande syfte låta 450 563 12 alla fyra hjulen styras av en sensor. Man kan då låta hjulens medelhastighet bilda utgångspunkt för signalbehandlingen.

I fig. 5 visas en för närvarande föredragen utföringsform av den elektroniska sensorn enligt fig. 4.

I fig. 5 har där så är möjligt de olika blocken enligt fig. 4 angivits. Insignalen w(t) från ett tandat hjul med tillhörande optiska mätgaffel tillföres en frekvens/spänningsomvandlare 10 uppbyggd kring den integrerade kretsen LM 2907. Den därvid erhållna spänningen deriveras i en deriveringsenhet 20 uppbyggd kring en operationsförstärkare.

Den deriverade spänningen jämföres i en komparator 40 med ett referensvärde ao från en potentiometer. Minnesorganet i enheten 50 utgöres av en kondensator, och referenskurvan M bildas genom urladdning av denna med konstant ström. Den pålagda bromskraften återföres med hjälp av en tryckgivare, som i en föredragen utföringsform består av en permanentmagnet och ett Hall-element, såsom en signal P till enheten 50, varigenom urladdningsströmmens storlek och därmed referenskurvans M lutning' kan varieras. Magnetdelen av tryckgivaren fästes vid en fjäderbelastad kolv, som löper i en cylinder vilken är i förbindelse med bromscylindern och känner av det modulerade bromstrycket. Avståndet mellan permanentmag~ neten och Hall-elementet är proportionellt mot trycket och påverkar utsignalen från Hall~elementet på sådant sätt att urladdningsströmmen för minnet, och därmed referenskurvans lutning kan varieras på avsett sätt.

Framtagandet av initialsignalen vid överskridandet av ett visst tröskelvärde för hjulretardationen är i sensorn såsom den hitintills har beskrivits grundat på elektronisk derivering, vilket är en förhållandevis besvärlig operation.

Det finns emellertid sedan årtionden en mängd pålitliga, enkla och billiga mekaniska anordningar som avger signal vid överskridande av rotationsretardationströskelvärden. En välkänd sådan är "Maxareten“ som används för låsningsförhind- rande bromssystem för flygplan sedan l940~talet. Sådana anordningar grundar sig genomgående på ett svänghjul som kan 45oå56så 13 röra sig en liten vinkel i förhållande till den axel på vilken hjulet är monterat. Hjulet är fjäderbelastat mot ett stopp på axeln i en riktning motsatt rotationsriktningen. Om svänghjulet bringas att retardera med en vinkelretardation som är större än den som motsvaras av svänghjulets tröghetsmoment och fjäderbelastningen, så kommer svänghjulet att vrida sig en liten vinkel. Denna rörelse kan utnyttjas för att sluta en strömbrytare. Fjäderbelastningen och svänghjulets tröghets- moment kan härvid sägas ge ett referensvärde motsvarande referensvärdet ao enligt ovan.

För att i den elektroniska sensorn enligt uppfinningen undvika sådana problem som elektronisk derivering kan medföra, kan vissa elektroniska komponenter ersättas av en mekanisk retardationssensor enligt ovan. Ett blockschema av en dylik utföringsform visas i fig. 6.

I fig. 6 representeras den mekaniska retardationssensorn av blocket 20. Svänghjulet med sin fjäder och strömbrytare ersätter i princip blocken 20, 30 och 40 i utföringsformen enligt fig. 4. Övriga element i utföringsformen enligt fig. 6 kan i princip ha samma utformning som i utföringsformen enligt fig. 4.Av denna anledning har även de olika blocken i fig.6 försetts med samma hänvisningsbeteckningar som i utförings- formen enligt fig. 4.

Med den streckade linjen i fig. 6 avses en återkoppling av den pålagda bromskraften till referensvärdesgivaren för gränsretardationen ao. En sådan återkoppling kan ske exempelvis genom att fjäderns ena fästpunkt förskjutes i beroende av den pålagda bromskraften.

I fig. 7 visas schematiskt referenskurvans M förlopp under en bromskraftreduceringsfas. De två kurvorna i figuren utgår ifrån samma begynnelsehastighet uo och når efter tiden tl resp. tz samma sluthastighet uf. Kurvan med den brantare lutningen motsvarar bra väglag (t.ex. de tre första cyklerna i fig. 1), medan kurvan med den flackare lutningen motsvarar sämre väglag (t.ex. de tre sista cyklerna i fig. l). Man kan uttrycka detta förhållande så att det vid samma utgångshastig- 450 563 14 het för fordonet men olika väglag kommer att ta olika lång tid för referenskurvan M att nå sluthastigheten uf~ I fig. 7 uppnås detta genom att referenskurvorna har olika lutning.

Ett annat sätt att uppnå samma resultat är att låta referenskurvorna M ha samma lutning men olika utgångshastigå het. Ett exempel på detta visas i fig. 8.

I fig. 8 har den undre kurvan från utgångshastigheten ul nått sluthastígheten uf på tiden ti, medan den övre kurvan från utgångshastigheten u2 nått sluthastigheten uf på tiden t2. Istället för att låta de två kurvorna ha samma utgångshas- tighet och olika lutning, såsom i fig. 7, har man i fig. 8 sålunda låtit kurvorna ha samma lutning men olika utgångshas- tighet. De båda betraktelsesätten leder till samma slutresultat, nämligen att sluthastigheten uf för den ena kurvan uppnås på tiden tl, medan sluthastigheten uf för den andra kurvan uppnås på tiden t2.

Ekvivalensen mellan de båda betraktelsesätten enligt fig. 7 och 8 kan utnyttjas i den elektroniska sensorn enligt föreliggande uppfinning. En utföringsform som utnyttjar denna ekvivalens visas i fig. 9.

I utföringsformen enligt fig. 9 uppmätes ej hjulets hastighet direkt, utan denna tillföres istället en variabel växel 90. Den variabla växeln har till uppgift att växla upp eller ned hjulhastigheten i beroende av den pålagda bromskraften (väglaget). Istället för att mäta hjulrotationen direkt mäter sensorn nu den variabla växelns rotation. Man "lurar" sålunda sensorn att tro att hjulets rotationshastighet är lika med växelns utgångshastighet. Genom att återkopplingen från modulatorn nu sker till den variabla växeln kan urladd- ningen av minnet ske med konstant hastighet (referenskurvan M har samma lutning vid alla väglag). Detta har markerats i fig. 9 genom att det variabla motståndet i enheten 50 ersatts med ett fast motstånd.

I övrigt kan blocket 20 i fig. 9 utgöras av samma typ av mekanisk retardationssensor som i utföringsformen enligt fig. 6 och de återstående elementen av samma typ av element som i 450 563 15 utföringsformen enligt fig. 4.

En annan variant är att i utföringsfornxen enligt fig. 4 inskjuta en variabel växel mellan hjulet och takometern 10. Återkopplingen från modulatorn 80 till samplings- och referensenheten 50 leds då istället till den variabla växeln och referensenheten 50 urladdas då med konstant hastighet.

Fackmannen inser att de olika utföringsformerna på många sätt kan varieras och kombineras inom ramen för uppfinningens grundtanke, vilken beskrivs av de bifogade patentkraven.

Claims (9)

450 563 16 PATENTKRAV

1. Elektronisk sensor för fastställande av starttidpunkten och varaktigheten av bromsavlastningsfasen i bromskraft- modulationscykler vid fordon med s.k. låsningsfria broms- system, innefattande en takometer (10) för detektering av en storhet representerande hastigheten av åtminstone ett hjul, en differentieringskrets (20) för tidsderivering av hastighets- signalen (w(t)) från takometern (10), en komparator (40) för jämförelse av den deriverade signalen från differentierings- kretsen (20) med en referenssignal (ao) från en referens- värdesgenerator (30), en switch (60) som bringas till till- slaget läge av utgångssignalen från komparatorn (40) när den deriverade signalen (a(t)) har nått referensvärdet (aoh varigenom en bromsavlastningsfas påbörjas av bromskraftmodu- latorn (80), en referens- och samplingskrets (50) för lagring av den momentana hastighetssignalen (w(t)) från takometern (10) och sampling av momentanvärdet (w(tO)) av denna signai vid den tidpunkt när den deriverade signalen (a(t)) har nått referênsvärået (ag) samt för avgivande av en referenssignal (M) representerande en referenshastíghet som tillföres ena ingången av en andra komparator (70) och i denna komparator jämföres med hastighetssignalen (w(t)) från takometern (IOL varvid utsignalen från den andra komparatorn (70) bringar switchen (60) till frånslaget läge när hastighetssignalen (w(t)) från takometern (10) har nått hastighetsreferenssigna1- nivån (M), varigenom switchen (60) stänger av bromskraftmodu- latorn (80) och åter släpper fram signalen (w(t)) till samplingskretsen (50), k ä n n e t e c k n a d av en anordning för avkänning av den modulerade bromskraften under avlastningsfasen, i och för återkoppling av denna bromskraft till referens- och samplingskretsen (50) för inställning av den grad med vilken hastighetsreferenssignalen (M) varierar i beroende av den modulerade bromskraften. 450 553 17

2. Elektronisk sensor för fastställande av starttidpunkten och varaktigheten av bromsavlastningsfasen i bromskraftmodu- lationscykler vid fordon med sJm låsningsfria bromsar, innefattande en takometer (10) för detektering av en storhet representerande hastigheten av åtminstone ett hjul, en tröskelvärdesgenerator (20: fig. 6, 9) för avkänning av en storhet representerande hjulretardationen och avgivande av en utsignal när denna överskrider en referensretardation (ao), en switch (60) som bringas till tillslaget läge av utsignalen från tröskelvärdesgeneratorn (20) när hjulretardationen (a(t)) har nått referenävärdet (äOL varigenom en bromsavlast- ningsfas påbörjas av bromskraftmodulatorn (80), en referens- och samplingskrets (50) för lagring av den momentana hastigf hetssignalen (w(t)) från takometern (10) och sampling av det momentana värdet (w(to) av denna signal vid den tidpunkt när hjulretardationen (a(t)) har nått referensvärdet (ao) och för avgivande av en referenssignal (M) representerande en _referenshastighet som tillföres ena ingången av en komparator (70) och i denna komparator jämföres med hastighetssignalen (w(t)) från takometern (10), varvid komparatorns (70) utsignal bringar switchen (60) till frånslaget läge när hastighetssig- nalen (w(t)) från takometern (10) har nått hastighets- referenssignalnivån (M), varigenom switchen (60) stänger av bromskraftmodulatorn (80) och åter släpper fram signalen (w(t)) till samplingskretsen (50), k ä n n e t e c k n a d av en anordning för avkänning av den modulerade bromskraften under bromsavlastningsfasen, i och för återkoppling av denna bromskraft till en variabel växel (90) ansluten mellan hjulet och takometern för inställning av växelns upp- eller nedväx- ling i beroende av den modulerade bromskraften.

3. Elektronisk sensor enligt krav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att den modulerade bromskraften återkopp- las till referensvärdesgeneratorn (30) för inställning av referensvärdet (ao) i beroende av den pålagda bromskraften. 450563 18

4. Elektronisk sensor enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att det modulerade broms- trycket avkännes i ett hydrauliskt eller pneumatiskt broms- system.

5. Elektronisk sensor enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att referens- och samplings- kretsen (50) innefattar en kondensator för lagring av hastig- hetssignalen (w(t)).

6. Elektronisk sensor enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att kondensatorn i bromsavlastningsfasen urladdas över ett motstånd, varvid motståndets resistans styrs av den modulerde bromskraften.

7. Elektronisk sensor enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att kondensatorn urladdas med en ström, vars strömstyrka beror av den modulerade bromskraften.

8. Elektronisk sensor enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att tröskelvärdesgeneratorn (20) innefattar en mekanisk retardationssensor innefattande ett svänghjul och en fjäder bildande referensvärdesgeneratorn, vilken efter överskridande av en referensretardation (ao) sluter en switch.

9. Elektronisk sensor enligt något av kraven 3-8, k ä n n e- t e c k n a d av att fordonslasten detekteras och åter- kopplas i och för inställning av referensvärdet (ao) i beroende av hjulbelastningen. z -'/