SE453813B - Styranordning for fordonsdrivning - Google Patents

Description

453 813 10 15 20 25 30 35 ringsåtgärder. Men under dåliga väderförhållanden kan fordonet framföras genom gyttja eller is och kan excep- tionellt stor eftersläpning uppträda, liksom när ett av hjulen förlorar drivning och börjar rotera alltför fort, vilket i fortsättningen benämnes eftersläpningstillstånd.

Det har därför- varit fördelaktigt att införa låsmekanis- mer eller andra styranordningar för att eliminera den alltför stora skillnaden i varvtal hos de olika utgående axlarna. _Mekaniska låsmekanismer för koppling av huvuddrivaxeln till en utgående axel på en differential har använts inom lastbilsindustrin och exempel härpå återfinnes i amerikanska patentskrífterna 3 26Ã 901 och 3 390 593.

Mekaniska låsanordningar har även använts vid mellandif- ferentialer för vägfordon med dubbla drivaxlar enligt amerikanska patentskriften 2 870 853.

En förhållandekänslig elektronisk styrenhet för begrän- sade eftersläpningsskillnader föreslås i amerikanska patentskriften 3 138 970, medan amerikanska patentskrif- ten 3 706 351 visar exempel på ett elektromekanisk sys- stem med selektiv bromsstyrning för begränsning av varv- talsskillnaden mellan ett par hjul på ett fordon.

Genom att vid en differentialmekanism låsa två axlar i gruppen av tre axlar, bestående av den ingående driv- axeln och de båda utgående drivaxlarna, låses generellt uttryckt samtliga tre axlar och elimineras differential- funktionen. Uttrycken låsning, låsningstillstånd eller låst tillstånd hänför sig generellt till det tillstånd, i vilket differentialmekanismen, som kopplar huvuddriv- axeln till de båda utgående axlarna, bringas till overk- samhet med resultatet, att då de båda utgående axlarna roterar med samma varvtal och från motorn avgivet vrid- moment överföres till båda de utgående axlarna i enlig- het med vad som kräves med hänsyn till det yttre mot- 10 15 20 25 30 35 455 813 5 stånd, för vilket varje utgående axel är utsatt.

Läsning kan t.ex. uppnås manuellt genom fordonsföraren vid avkänning av ett eftersläpningstillstånd eller kan uppnås genom automatisk styrning, t.ex. enligt ovannämn- da amerikanska patentskrift 3 138 970. Eftersläpnings- styrning kan även ske på annat sätt än genom låsning av en fordonsdifferential, varvid det i amerikanska pa- tentskriften 3 706 351 föreslagna bromsstyrsystemet ut- gör en alternativ lösning på problemet; Elektroniska kopplingar kan sålunda användas för att styra organ för att eliminera eller åtminstone reducera storleken av ef- tersläpning till värden inom godtagbara gränser.

Den elektroniska styrenheten reagerar i synnerhet för avkända varvtalsinsignaler och åstadkommer kontinuerlig övervakning och styrning. Dylika kontinuerliga övervak- ningsanordningar är känsliga för upprepad ändring av styrningen såtillvida som utgående axlars varvtal har benägenhet att bli synkrona i det närmaste omedelbart efter låsning, så att felsignalen försvinner, innan for- donet i själva verket kommit ur sitt eftersläpningstill- stånd. Den elektroniska styrenheten fortsätter att över- vaka utgångsaxlarnas varvtal och felsignalen kommer, om fordonet i själva verket ej kommit ur sitt ursprungliga eftersläpningstillstånd till frigöring av låsanordningen, att åter alstras och åter tillföras styrlåsanordningen.

Svängningar kan t.ex. uppträda i drivsystemet med en täm- ligen hög frekvens av mellan l - 3 Hz. Dylika svängningar kan inverka mycket ogynnsamt på fordonet genom upprepade påkänningar på drivkomponenterna och kan inverka störan- de på fordonsoperatören, i synnerhet om styrsystemet fort- sätter att ändras periodiskt och fordonet ej passerar' över den del av vägbanan, som uppvisar eftersläpnings- tillståndet. 10 15 20 25 30 35 453 813 Uppfinningen är baserad på uppgiften att eliminera nackde- larna hos känd teknik genom utveckling av en eftersläpnings- styranordning, som är okänslig för snabba ändringar och i stället upprätthåller det låsta tillståndet under en förutbe- stämd tid. Styrenheten enligt uppfinningen är speciellt an- vändbarvdd kopplingsmekanismer av differentialtyp för åstad- kommande av en förlängd och fast låstidsperiod efter alltför hög skillnadui varvtal på utgångssidan. I Uppfinningen avser därför en anordning för användning på ett fordon med en huvuddrivaxel och en första och en andra utgående axel, som är drivbara för överföring av drivmoment till hjul på fordonet, jämte en anordning för koppling av drivaxeln till de utgående axlarna, innefattande a) en anordning för avkänning av de utgående axlarnas relativa rotationshastighet, b) en styr- enhet, som är aktiverbar i beroende av avkänningsanordningens detektering av eftersläpningstillstånd och innefattar en anord- ning för aflzeliminera eftersläpningstillståndet. Anordningen omfattar c) en anordning för att aktivera anordningen för att eliminera eftersläpningstillståndet och alstra en styrsignal, d) varvid aktiveringsanordningen arbetar under en i förväg be- stämd tid efter sin aktivering och e) en säkerhetstidgivare, som arbetar under en fastställd tid före slutet av den i för- väg bestämda tiden för att inaktivera styranordningen, om styr- signalen fortfarande kvarstår vid den fastställda tiden. Vid en särskilt lämplig utföringsform är styrenheten verksam i en differentialmekanism för sammanlåsning av tvâ av ovannämnda grupper av axlar i beroende av avkänningsorganen. Uppfinningen är speciellt tillämpbar på fordon med dubbla drivbakaxlar till- sammans med en mellandifferential med en sådan anordning som en gaffel- och okkombination för att låta en kopplingskrage glida till ingrepp för låsning av den ingående huvudaxeln på mellandifferentialen vid en av de utgående axlarna på denna differential eller för sammanlåsning av de båda utgående axlarna.

Uppfinningen beskrives närmare nedan i exempelform med led- ning av åtföljande ritning, där fig. 1 visar ett blockschema för att åskådliggöra principerna för den elektroniska styrkopplingen enligt uppfinningen, 'p 10 15 20 25 ~ 30 55 453 813 fig. 2 en vy uppifrån av en hytt och underredet för en lastbil med en mellandifferential enligt uppfinningen, fig. 3 är en förstorad vy av partier av mellandifferen- tialen enligt figL 2, fig. U ett blockschema för en särskilt lämplig utförings- form av styrkopplingen enligt uppfinningen och fig. 5A och SB detaljerade kopplingsscheman för den i figfil! visade kopplingen.

Fig. l visar blockschemat för en eftersläpningsstyrkopp- ling enligt uppfinningen, varvid den i stort med 10 be- teoknade styrenheten är inrättad att mottaga elektriska signaler från tva ej visade givare, som detekterar rota- tionshastigheten hos var sin av tvâ utgående drivaxlar.

Den ena givaren kan t.ex. detektera rotationshastigheten hos den ingående huvuddrivaxeln vid ingången på en dif- ferential; medan den andra givaren kan vara inrättad att detektera rotationshastigheten för en från differentia- len utgående axel. Själva givarna kan vara av konventio- nell typ såsom magnetiska givare, som avger en utpuls vid passage av varje tand på en vid drivaxeln fäst rotor.

I detta fall är frekvensen för de inkommande signalerna proportionell mot axelns rotationshastighet. De avkända signalerna Wl och W2 överföres via ingångsledningar ll och 12 till ett differentialsteg lü, som mäter skillnaden mellan de båda signalfrekvenserna. Steget lfl kan t.ex. omfatta en komparator för att jämföra skillnaden mellan absolutvärdena av de två insignalerna, varvid dessa ab- solutvärden är proportionella mot deras respektive in- frekvenser, med ett referensvärde som i sin tur kan bil- das genom addition av de båda insignalerna och multipli- kation med ett referensvärde, t.ex. 0,05, som är lämp- ligt för den använda komparatortypen. Steget lü avgör sålunda en utsignal via ledningen 15, endast om skillna- 10 _ 15- 20 25 30 35 4,53 813 6 _ den i axlarnas rotationshastighet är större än en förut- bestämd tillâten eftersläpningsnivå. Någon eftersläpning är givetvis godtagbar till följd av normala driftsför- hållanden vid fordonet för att t.ex. möjliggöra passage genom kurvor och över ojämn terräng och åstadkomma an- passning till olika däekradier. ' Utsignalen på ledningen 15 kan benämnas fel- eller skill- nadssignal, som anger en alltför stor skillnad i rota- tionshastighet hos axlarna och tillföres tvâ tidigvare Tl vid 16 och T3 vid 18. Tidgivaren Tl avger en utpuls efter en nominell tillslagsfördröjning av storleksord- ningen 0,25 - 0,5 sekund och är avsedd att till ett mini- mum reducera felaktig aktivering vid förekomst av begyn- nande hjuleftersläpning. Efter denna tillslagsfördröj- ning matas utsignalen Tl från tidgivaren 16 till in- ställningsíngången på ett bistabilt vippsteg 19, som se- dan avger en utpuls från sin utgång Q. Utpulsen matas via en ledning 20 till en effektförstärkare 21, som se- dan driver en styranordning eller magnetspole 22.

Styranordningen 22 är avsedd att påverka organ för att eliminera det av givarna detekterade eftersläpningstill- ståndet. En magnetspole såsom styranordningen 22 kan an- vändas för att förskjuta en kopplingskrage och därmed försätta en differentialmekanism i låst tillstånd. Ett dylikt tillämpningsfall kommer att beskrivas närmare ne- dan. Styranordningen 22 kan även användas i kombination med ett selektivt bromsstyrsystem av den art, som beskri- ves i amerikanska patentskriften 3 706 351, eller vid ett fordon med fyra drivhjul av.den typ, som beskrives i amerikanska patentskriften 3 557 GBÄ, för att bringa en koppling till ingrepp och därigenom åstadkomma drivmo- ment vid fordonets främre drivaxel. _ Utsignalen från förstärkaren 21 tillföres även en tidgí- vare T2, som även är betecknad med 23. Tidgivaren T2 10 15 20 25 30 35 453 813 är en grundperiodtidgivare och åstadkommer en förutbe- stämd tidsperiod t.ex. av storleksordningen 30 - 60 se- kunder, under vilken styranordningen 22 blir aktiverad.

Vid slutet av denna förutbestämda tidsperiod avger tid- givaren T2 en utsignal till en ELLER-grind 24, som i sin tur avger en utsignal till återställningsklämman på vippsteget 19. Vid återställning får utgången Q på vipp- steget 19 låg nivå, så att styranordningen 22 frånkopp- las. Återställningen av vippsteget 19 kan även ske, me- dan tidgivaren T3, nämligen säkerhetstidgivaren upphör att verka, eftersom utsignalen från tidgivaren 18 även tillföres en ingång på grinden 2ü. Tidgivaren T3 instäl- les i synnerhet till längre tidsperiod än tidsperioden Tl och mindre än en tidsperiod T2. Säkerhetstidgivaren har till uppgift att frånkoppla styranordningen 22, om eftersläpningstillståndet ej blivit eliminerat efter tids- perioden T3. Tidsperioden T2 kan t.ex. inställas till 30 sekunder och tidsperioden T3 till 15 sekunder. Om fel- signalen på ledningen 15 fortfarande uppträder efter 15 sekunder, återställer tidgivaren T3 vippsteget 19, så att styranordningen 22 frânkopplas. Tidigvaren T3 arbe- tar under förutsättning att det tidigare avkända efter- släpningstillståndet har eliminerats efter tidsperioden T3, så att felsignalen på ledningen l5 ej längre bör föreligga. Om felsignalen fortfarande uppträder, förut- sättes att någon felaktighet uppkommit t.ex. ett givar- fel eller fel hos låsmekanismen. Det är i varje fall önskvärt att frånkoppla styranordningen och åstadkomma en indikering för operatören om feltillståndet. Tidspe- rioden T3 kan inställas till vilket värde som helst inom den av Tl och,T2 bestämda luckan. Tidsperioden T2 kan t.ex. uppgå till 30,5 sekunder och tidsperioden T3 till 30,0 sekunder. I en dylik situation kan tidgivaren T3 ha en mycket smal lucka från 30,0 till 30,5 sekunder och kan sålunda användas för att eliminera detektering av uti- från härrörande felsignaler till följd av kraftiga vibra- tioner och liknande. ' 10 15 20 25 30 35 453 813 Den särskilt lämpliga utföringsformen av uppfinningen för användning vid'en mellandifferential på ett fordon med dubbla drivaxlar visas i fig. 2 - 5. Fig. 2 visar uppifrån en hytt 20 och ett underrede 22' för en lastbil.

Underredet 22' uppbäres av en drivenhet med en främre bakaxel 2H och en bakre bakaxel 26. ' Vridmoment från fordonsmotorn överföres medelst huvud- drivaxeln 30 till en mellandifferential 32, som är in- fäst i en kåpa 31, som uppdelar detta moment mellan en främre bakdifferential BU och en bakre bakdifferential 36. Drivakeln 30 är förbunden med ingången 38 på mellan- differentialen via ett universalförband H0. Mellandiffe- rentialen 32 uppdelar det på ingången 38 verkande momen- tet mëkhn den första utgående axel H2 och en andra ut- gående axel HÄ. Enligt fig. 3 drives den utgående axeln H2 direkt medelst kugghjul pâ differentialens 32 vänstra sida, medan axeln HH drives medelst en serie nedväx- lingskugghjul H5 - H7, som i sin tur drives medelst. kugghju1'på differentialens 32 högra sida. Den utgående axeln UH bringar ett kugghjul att rotera, som driver ringhjulet pâ den främre differentialen BU. Den utgånde axeln Å2 är via ett universalförband H8 förbunden med en drivaxel 50, som i sin tur driver ringhjulet på den bakre differentialen 36. En krage 52 är fastkilad på axeln 42 och är axiellt rörlig i förhållande till denna axel medelst en ej visad gaffel och kan förflyttas åt vänster i fig. 3 till ingrepp med kuggar SÅ på navet för ett nedväxlingskugghjul #5. När kragen 52 är i ingrepp med kuggarna SU, är kugghjulet H5 och axeln H2 mekaniskt sammanlåsta och roterar med samma hastighet. Differentia- len 32 är förhindrad att ändra den lika hastighetsupp- delningen, tills kragen 52 ej längre är i ingrepp med kuggarna SU. fia En representativ dubbelaxelenhet med en mellandifferen- tial och en låsmekanísm visas i amerikanska patentskrif- 10 15 20 25 30 35 453 813 ten 2 870_853..

Två givare 56 och 58 är fästa vid differentialkroppen 31, varvid givaren 58 reagerar för vridrörelse hos kuggar på kugghjulet H5 och därigenom avkänner den utgående axelns 42 rotationshastighet. Givaren 56 reagerar för vridrörelse hos en tandförsedd rotor 60, som är fäst vid differentialens 32 kåpa och därigenom avkänner huvud- drivaxelns 30 rotationshastighet. Givarna 56 och 58 av- ger utsignaler via ledningar 62 och 6Ä till styrenheten 66, som befinner sig på kåpan 31 för differentialen 32.

Vid avkänning av hastighetsskillnad i beroende av signa- lerna på ledningarna 62 och 6D avger styrenheten 66 en utsignal via ledningen 68 till en luftmagnetventil 70, som arbetar på konventionellt sätt och förflyttar kragen 52 och låser differentialen 32. Vid ett lâstillstånd av- ger styrenheten 66 en signal till en indíkatorlampa 72, som är synlig för fordonsföraren.

Styrenheten 66 strömmatas från en bromsljuskrets och om- fattar organ för avaktivering av låsmekanismen vid ma- növrering av fordonsbromsarna. I fig. 2 visas ett batte- _ ri YH som är förbundet med en stoppljusframställare 76, som sluter i beroende av manövrering av en fotpedal 78.

Genom förbindningen av styrenheten 66 med bromsljuskret- sen möjliggöres även detektering av ett tillstånd med ledningsbrott. I detta fall skulle den öppna bromskretsen detekteras av styrenheten 66, som skulle avaktivera lås- förloppet.

Fig. U är ett blockschema över huvudkomponenterna i styr- enheten 66. Insignaler från givarna 56 och 58 matas via iledningarna 62 och 6U till var sitt signalformande steg 80 och 82. Dessa steg 80 och 82 omvandlar de sinusforma- de insignalerna till rektangelvågor, som därefter matas via ledningar 8Ä och 86 till styrda utlösningssteg 88 och 90. Stegen 88 och 90 styres alternativt medelst en 10 15 eb 25 '30 35 453 813 10 oscillator 92, så att en puls avges antingen via en ut- gångsledning 9H eller 96. Ledningarna 9ü och 96 är för- bundna med ingångar på en ELLER-grind 98, vars utgång är förbunden via en reversibel räknare 100 via en led- ning 102. Signalen på ledningen 102 är utmärkande för nastighetspulsen från endera givaren, varvid pulsens frekvens är direkt proportionell mot axlarnas 30 och H2 rotationshastighet, som mätes av givarna 56 och 58. Os- cillatorn 92 avger även en signal via ledningen 104 till räknaren 100, så att signalen på ledningen 102 kan anses härröra antingen från steget 88 eller steget 90. Det ena utlösningssteget användes för uppräkning av räknaren 100, medan det andra utlösningssteget åstadkommer ned- räkning. Signalerna via ledningen 1OU på oscillatorn 92 möjliggör i huvudsak stegning av räknaren 100 antingen uppåt eller nedåt i beroende av den givare, som är i funktion. Räknaren 100 förinställes t.ex. till det binä- ra värdet Ä. Nedräkningen av räknaren 100 anger, att den ena givaren, t.ex. givaren 56, avger flera signaler per tidsenhet än den andra givaren, t.ex. givaren 58.

Uppräkning av räknaren 100 anger motsatt tillstånd. Tids- luckan för uppräkning och nedräkning bestämmes medelst en ~ oscíllator 110 och generator 112 för sampellucka. Tids- luckan kan t.ex. vara av storleksordningen 200 millise- kunder. Om ett nollräknetillstånd uppnås inom samplings- tidluckan, avges en felsignal via ledningen llü från ut- gången på räknaren 100. Om en vinär 8 uppnås inom samp- lingstidluckan vid räknaren 100, avges på samma sätt en felsignal via ledningen llü. Felsignalen tillföres ett för låsning avsett bistabilt vippsteg 116 och den ena in- gången på en NAND-grind 118. Felsignalen tjänar till att inställa víppsteget 116, så att detta från sin utgång Q avger en signal till ett drivsteg 120 via ledningen 122.

Utsignalen från drivsteget 120 matar en magnetspole 71, som driver kragen 52 på mellandífferentialen för lås- ning av densamma. Drivsteget 120 åstadkommer även synlig 10 15 20 25 50 55 453 813 11 indikering för fordonsföraren medelst indikatorlampan 72.

Vippsteget 116 återställes vid mottagning av en åter- ställningspuls från en räknare l2H efter utgången av en i räknaren-12H förinställd tid, varvid denna räknare i- gângsättes, när felsignalen uppträder. Räknaren aktive- rar sålunda och börjar räkna vid mottagning av en räkne- aktiveringssignal från vippsteget 116 via en ledning 123. Återställningssignalen från räknaren l2ü tillföres vipp- steget 116 via en ledning 128, varvid denna återställ- ningssígnal i föreliggande fall kommer att uppträda 'H35 sekunder efter felsignalens uppträdande på ledningen llü. Styrenheten kan givetvis modifieras för att åstad- komma fasta tidsperioder med olika varaktighet, som fö- reträdesvis överstiger cirka 20 sekunder med hänsyn till andra utföringsformer av uppfinningen. En andra utgån på räknaren l2U är via en ledning 130 förbunden med den andra ingången på grinden 118, varvid denna andra utgång motsvarar den i fig. 1 visade säkerhetstidgivaren T3. Återigen användes räkneaktiveringssignalen på ledningen 126 för bildande av räknestartreferensen för aktivering av räknaren l2H.

Utsignalen från grinden 118 användes för att inställa ett bistabilt säkerhetsvippsteg 136, under förutsättning att felsignalen på ledningen llü uppträder samtidigt som räknaren l2ü avger en signal via ledningen 130. Detta villkor kräver i själva verket, att felsignalen uppträder vid tidpunkten T3 enligt beteckningen i fig. 1. Vid in- ställning av tidgivaren 136 avges en signal via en led- ning l38 till ett drivsteg lH0, som i sin tur aktiverar en indikator lüü. En utsignal från vippsteget 136 via ledningen 125 till räknaren 100 tjänar även till att av- aktivera styrenheten, så att drivsteget l20 ej längre har möjlighet att vara verksamt.

Fig. 5A och SB visar kopplingscheman för de delar, som återfinns i det i fig. 4 visade blockschemat. De signal- 10 15 20 25 30 35 453813 12 formande stegen 80 och 82 är uppbyggda på samma sätt, för enbart det ena steget kommer att beskrivas. Det sig- nalformande steget 80 omfattar en spänningskomparator 180, en zenerdiod Dl och filternät, som består av mot- stånd och kondensatorer. Två motstånd bildar en spän- ningsdelare, och bildar en referensspänning för den ena ingången på komparatorn 180, vars andra ingång tillföres signalen från givarna. Konventionella givare kan använ- das i form av avkänningselement med variabel magnetisk reluktans, som avger en sinusformad signal till steget 80. Ütsignalen från komparatorn 180 är i själva verket en rektangelvåg och tillföres utlösningssteget 88. Här- vid antages, att utsignalen från komparatorn 180 matas direkt till ingången på utlösningssteget 88 via tre ne- dan närmare beskrivna NAND-grindar 380, 382 och 38U. Ut- lösningssteget 88 omfattar ett bistabilt vippsteg 190 av D-typ, som inställes vid mottagning av utsignalen från komparatorn 180 från sin utgång avger en logisk signal med hög nivå i beroende härav. Utgângen Q på ste- get 19O är förbunden med den ena ingången på en med fyra ingångar försedd OCH-grind 192, vars övriga tre ingångar är bildade av utgången på en nedan beskriven räknare.

Steget 88 omfattar vidare ett drivsteg 19h, som matar en NAND-grind 196, vars utsignal är en positiv puls med en bredd av cirka 20 mikrosekunder och tillföres utgångs- _ ledningen 9U från steget 88. En likartad puls med en varaktighet av 20 mikrosekunder överföres via ledningen 96-från steget 90. Ledningarna 94 och 96 är förbundna med en ELLER-grind 99, som består av en med en inverte- rare 202 förbunden NOR-grind 209. Utsignalen från grin- den 99 tillföres räknaren 100, som t.ex. kan vara av förinställbar binär typ.

Oscillatorn 92 kan omfatta en samplingsoscillator 210, som är förbunden med en binärräknare 212 för fyra bitar, som via ledningar Zlüa, b, c och d avger en kod, varav ledningarna 2lHa - c överför binära koder, som identifie- 10 15 20 25 30 35 453 8-13 13 ras såsom A, É och Ö, som såsom tillståndskoder tillfö- res grinden 192 i utlösningssteget 88. På samma sätt bildar tillståndskoder Ä, É, Ö ínsignaler till motsva- rande OCH-grind i utlösningssteget 90. De olika till- ståndskoderna säkerställer, att enbart det ena av utlös- ningsstegen 88 och 90 kommer att styras åt gången. 0s- cillatorn 210 kan t.ex. vara avsedd för H0 kHz, medan den av räknaren 212 bildade samplingsfrekvensen för var och en av utlösningsstegen 88 och 90 kan uppgå till t.ex. cirka 5 kHz. Samplingstiden är vald att vara avse- värt längre än den högsta förväntade givarfrekvensen, som ligger inom området 0 - l kHz. Räknaren 212 avger en utsignal via ledningen l0U till styringången på räk- naren 100. Råknaren 100 kommer följaktligen att räkna an- tingen uppåt eller nedåt i beroende av tillståndet hos styrinsignalen på ledningen l0U, som kontinuerligt väx- lar från det ena till det andra tillståndet synkront med styrningen av utlösningsstegen 88 och 90.

I fig. 5A visas även oscillatorn 110 och sampellucka- generatorn 112. Oscillatorn 110 avger en puls med en pe- riod av 13,3 millisekunder från sin utgångsklämma. Denna puls tillföres generatorn 112 via ledningen 220. Genera- torn 112 kan omfatta ett delningssteg och är inrättad att dela de inkommande signalerna med 16, så att en ut- signal med en nominell varaktighet av 200 millisekun- der uppträder på ledningen 222, som matar den ena in- gången på en NAND-grind 22H. Via den andra ingången på grinden 22N förberedes grinden medelst utsignalen från en NAND~grind 226. Utsignalen från grinden 22H tillföres räknaren 100 och förinställer denna räknare till det bi- nära tillståndet H var 200-de millisekund. Följaktligen har räknaren 100 en lucka för mottagning av hastighets- pulser via ledningen 102 under en period av 200 milli- sekunder, innan den återställes till det förinställda bi- nära värdet U. Under denna lucka med varaktigheten 200 millisekunder kan räknaren 100 antingen räkna nedåt till 10 15 20 25 30 35 453 813 lü värdet 0 eller räkna uppåt till värdet 8 i beroende av skillnaden i frekvens mellan pulserna, som via ledningar- na 62 och 6ü matas från givarna. Om ett binärt räkne- tillstånd av 8 uppnås, avges en utpuls via en ledning 230 från råknaren 100 till den ena ingången på en OCH-grind 232. Om räknetillståndet 0 uppnås, matas utsignalen från räknaren 100 via en ledning 23ü och inverteraren 236 till den andra ingången på grinden 232. Utgången på grin- den 232 är förbunden med en NOR-grind 238, som avger en felsignal via ledningen 114. Felsignalen har hög nivå, d.v.s. är en logisk 1, när utsignalen från räknaren 100 når antingen det binära räknetillståndet 8 eller det bi- nära räknetillståndet 0, varigenom en avsevärd skillnad i rotationshastighet hos de båda uppmätta axlarna indi- keras. Felsignalen med hög nivå på ledningen llfl till- föres vippsteget 116 via en inverterare 280, varvid ste- get 116 omfattar korskoppiaae mmm-grindar 2142 och 21:14, varvid utgången från grinden 2Ä2 tillföras ett inverte- rande drivsteg 2ü6. Utsignalen från drivsteget EH6 ma- tas via en ledning 122 till drivkopplingen 120, som består av transistorer 150, 152 och l5H. En magnetspole 71 tillföres energi från drivkopplingen 120 liksom in- dikatorn 72 för indikering av ett låst tillstånd.

Utsignalen från.grinden 2U2 tillföres räkneaktiverings- klämman på räknaren 122, som kan förinstållas för en för- _ utbestämd tidsperiod eller en fast tidsperiod av 727 el- ler H35 sekunder och som efter utgången av denna tidspe- riod matar en klocksignal via ledningar 128 och 130.

Räknaren l2U år inställd i föreliggande fall för en fast tidsperiod av N35 sekunder. Ledningen 128 innehåller en RC-krets 255, som åstadkommer en tidsfördröjning av cir- ka 1/2 sekund. Signalen på ledningen 128 får hög nivå vid slutet av den förinställda tidsperioden av t.ex. H35 sekunder, under vilken låstillståndet upprätthâlles. Un- der den förinställda tidsperioden kommer låstillståndet att upprätthållas oberoende av värdet av felsignalen på 10 15 20 25 30 35 453 813 15 ledningen llü, eftersom vippsteget 116 förblir spärrat, tills det återställes medelst signalen för fördröjd tids- period på ledningen 128. För ändamålet matas klocksigna- len på ledningen 128, som är fördröjd en halv sekund medelst kretsen 255, till den ena ingången på en NAND- grind 256, som med sin utsignal matar en ingång på grin- den 2U2. Den andra ingången på grinden 256 tillföres en klocksignal via ledningen 126 från oscillatorn 110. Grin- den 256 användes för att förhindra eventuella rusnings- tillstånd hos víppsteget 116. Utgången på grinden 256 drives till låg nivå, när klockpulsen på ledningen 126 och den från ledningen 198 härrörande fördröjningstids- signalen uppträder samtidigt. När utgången på grinden 256 har låg nivå, får grinden 2H2 hög nivå, så att driv- steget 2U6 bringas till låg nivå och magnetspolen 71 och indikatorn 72 avaktiveras. Till följd av utsignalen från grinden ZU2 med hög nivå återställes samtidigt räkna- ren l2U.

Klocksignalen pâ ledningen 130 är samma signal som sig- nalen på ledningen 128 men år ej utsatt för fördröjning.

Klocksignalen på ledningen 130 tillföres grinden 118 och därmed vippsteget 136, som består av två korskopplade NAND-grindar 260 och 262. Grinden 260 mottager även en signal via ledningen 26U från en bromskrets 270, som be- skrives närmare nedan. Grinden 260 avger en säkerhets- signal FS, som normalt har låg nivå vid overksamhet och övergår till hög nivå eller en logisk 1 under ett säker- hetstillstånd, då kopplingen skall avaktiveras. Om t.ex. felsignalen på ledningen llü fortfarande uppträder med hög nivå vid tidpunkten, klocksignalen alstras på led- ningen l30 en halv sekund före den fördröjda signalen på ledningen 128, kommer utsignalen från grinden 260 att få låg nivå, d.v.s. logisk 0. Samtidigt får utsignalen från grinden 262 låg nivå, så att signalen Fš får låg nivå, d.v.s. övergår till en logisk 0. Signalen FS från grinden 260 tillföres den ena ingången på grinden 266 i 10 15 20 25 30 35 453 813 16 fig. 5A. Grinden 226 avger i sin tur en signal till grinden 22U, som kontinuerligt förinställer räknaren 100 och därmed avaktiverar styrkopplingen. Signalen från grinden 262 bildar en utsignal med låg nivå på ledningen 139 till drivsteget 27U. Utsignalen från drivsteget 27U matar drivsteget lH0, som består av transistorer 276, 278 och 280 i likhet med drivsteget 120. En indikator lüä aktiveras, när systemet arbetar i säkerhetstillstån- det.

Ytterligare en i fig. 5A och SB visad åtgärd är införing- en av bromskretsen 270 i den i fig. H visade anordningen.

Bromskretsen 270 detekterar både bromsningstillstånd och ett tillstånd med öppen krets, som t.exf kan vara resul- tat av löstrådsbrott eller ledningsbrott. Ledningen 290 är inkopplad mellan bromskretsen och fordonsbatteriet och bromslampor. Vid aktiverade bromsar uppgår spänning- en på ledningen 290 normalt till cirka 13,6 volt. Broms- kretsen 270 omfattar motstånd, en kondensator och dioder och vidare spänningskomparatorer 292 och 29Ä jämte en inverterare 296, OCH-grindar 298 och 300 och en NAND- grind 302. Tre motstånd bildar en spänningsdelar för matning av den ena ingången på komparatorn 294, som med sin andra ingång är förbunden med ledningen 290 via ett motstånd. Om bromsströmställaren manövreras, uppträder hög nivå vid komparatorns 29H utgång vid ledningen 30ü, som matar inverteraren 296 och driver densamma till lågt tillstånd. Inverteraren 296 är förbunden med en NOR-grind 306, som bringar utsignalen på ledningen llü till låg nivå via grinden 238. Genom att hålla felsignalen vid låg nivå under manövreringen av bromsströmställaren, förhindras på detta sätt låskopplingen att aktiveras. In- hibering av låsning under bromsning är önskvärd för att förhindra låsning vid mellandeifferentialen, som hänför sig till osynkron hjulrotation under bromsning. 10 15 20 25 30 35 453 813 17 Bromskretsen 270 möjliggör vidare detektering av en öp- pen bromskrets medelst komparatorn 292, som hålles vid låg nivå vid tillstånd med öppen bromskrets och normalt mottager en spänning mellan en tredjedel och två tredje- delar av den reglerade matningsspänningen, som härrör från förspänningsnätet med de i bromskretsen ingående motståndet. Under ett tillstånd med öppen bromskrets ma- tas utsignalen från komparatorerna 292 och 29U till grin- den 298, som sedan matar grinden 302,-som i sin tur ma- tar grinden 300. En utsignal på ledningen 264 tíllföres en ingång på grinden 260 i vippsteget 136, så att detta inställes och alstrar en säkerhetssignal med hög nivå i form av en logisk l. Signalen FS förinställer kontinuer- ligt räknaren 100 via grinden 226 på ovan beskrivet sätt så att ytterligare alstring av felsignalen på.ledningen llü förhindras. Vippsteget 136 förblir aktiverat, tills det återställes manuellt, medan tillståndet med aktive- rade bromsar rätt och slätt temporärt förhindrar alst- ríng av eventuella felsignaler på ledningen llä via grinden 238. Så snart bromsljusen avaktiverats, får styrkopplingen i det senare fallet möjlighet att påverka drivsteget 120.

I fig. 5 visas även en koppling 330 för automatisk under- sökning av strömmatning, som består av korskopplade NAND- grindar 332, 33U, inverterare 336 och 338 och en NAND- grind 3ü0. Kopplingen omfattar vidare den i fíg. 5A vi- sade grinden 3H2. Den i fig. 5A visade spänningsregula- torn avger en reglerad utspänning V av cirka 6 volt. Un- der igångsättning bildar pulsen med spänningen 6 volt en signal PUP, som avser strömmatning och uppträder under cirka 2 sekunder följt av den tidskonstant, som åstad- kommes medelst ett motstånd och en kondensator. Strömmat- ningssignalen säkerställer en logisk O-signal vid ut- gången på grinden 3fl2, som via en ledning 3Nü tillföres grinden 332. Denna signal utgör ett medel att undersöka kopplingen under ett strömmatningsförlopp genom bildande l0 15 20 25 455 813 18 av signaler TEST och TÉÉT, som simulerar en givarinsig- nal genom bildande av simulerade räknetillstånd medelst grindarna 380 och 382. En kodad signal avges även från räknaren 212, som tillföres den ena ingången på en NAND-grind 380. spänningsregulatorn stabiliserat, uppträder följaktligen Sedan fordonständníngen aktiverats och pulser vid utgången på en NAND-grinden 38ü, som tillfö- *res vippsteget 190 för alstríng av simulerade räkne- tíllstånd, som samplas medelst oscillatorn 210 och räk- naren 212. Men utlösningssteget 90 mottager ej några simulerade räknetillstånd, så att en felsignal alstras på ledningen llü, som tillföres grinden BRO tillsammans med signalen TEST, som återställer kopplingen 330 och även steget 136. Indikatorn lüü kommer icke desto mind- re att tillföras energi under cirka 2 sekunder, vilket är den tidsperiod, under vilket en signal för ström- âtermatning uppträder. Sedan denna återmatningssignal övergått till 0, kommer indikatorn lfiü ej längre att tillföras energi, såvida något fel ej detekteras i kopplingen. Utsignalen från grinden 3N2 användes även för återställning av strömmatning och användes tillsam- mans med signalen PUP såsom en signal till grindarna 210, 2H2, 352 och 300 för återställning av räknarna och vippstegen, som är samordnade med dessa grindar.

Exempel på integrerade kretskomponenter¿ som kan använ- das för den i fig. 5A och 5B visade kopplingen, är an- givna i nedanstående tabell. 10 15 19 Hänvísníngsbeteckning 82, 180, 292, 29H 190 196, 192 19ü 100, 202, 2u0, 110' ZH2, 118, 256, BBU; 12n 200, 232, 210 112, na 2%, 260, aan, 262, 380, 238, 298, 212 336, 270, am 2%, BM, 382, 306 300 338, 296 2UH, 332, '38M Del nr LM CD CD CD CD CD LM CD CD CD CD CD 29101 hol; U093 H082 H00? M029 MOM9 555 A023 noll uoho M001 Ho81 453 813

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 453 813 20 Patentkrav
1. l. Anordning för användning på ett fordon med en huvuddrivaxel och en första och en andra utgående axel. son är drivbara för överföring av drivmoment till hjul på fordonet. jämte en anordning för koppling av drivaxeln till de utgående axlarna, innefattande a) en anordning (14) för avkänning av de utgående axlarnas relativa rotationshastighet. b) en styrenhet (19: 66). son âr aktiverbar i beroende av av- känningsanordningens detektering av efterslâpningstillstånd och innefattar en anordning (22: 71) för att eliminera efter- släpningstillstândet, k ä n n e t e c k n a d av c) en anordning (23) för att aktivera anordningen för att eli- minera eftersläpningstillståndet och alstra en styrsignal, d) varvid aktiveringsanordningen arbetar under en i förväg be- stämd tid efter sin aktivering, och e) en säkerhetstidgivare (18), som arbetar under en fastställd tid före slutet av den i förväg bestämda tiden för att in- aktivera styranordningen (19). om styrsignalen fortfarande kvarstår vid den fastställda tiden.
2. 2. Anordning enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a d av att kopplingsanordningen är en differential (32) och att styren- heten är aktiverbar för att för rotation sannanlåsa tvâ_av gruppen av drivaxel (30) och första och andra utgående axel (42. 44).
3. 3. Anordning enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a d av att fordonet är försett med en främre (24) och en bakre (26) bak- ° axel för drivning av fordonshjulen och en lellandifferential (32) för uppdelning av vridmoment mellan dessa axlar och att nellandifferentialen med en ingång är förbunden ned huvud- fm drivaxeln (30) och med utgångar_ned de utgående axlarna.
4. 4. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - 10 15 20 25 453 813 21 t e c k n a d av att säkerhetstidgivaren (18) är verksan under en kort tidsperiod.
5. 5. Anordning enligt krav 4. k ä n n e t e c k n a d av att tidsperioden har en varaktighet av högst en minut.
6. 6. Anordning enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d av att tidsperioden slutar samtidigt med den förutbestämda tiden.
7. 7. Anordning enligt något av kraven 1 - 6, varvid fordonet är försett med en broms, k ä n n e t e c k n a d av en anord- ning (72. 76, 78), som reagerar för bromsens aktivering och alstrar en bronssignal. och en anordning (78) för mottagning av denna bromssignal och avaktivering av styrenheten (66), så att denna enhet är overksam för att aktivera anordningen för att eliminera eftersläpningstillstând vid aktivering av bromsen.
8. 8. Anordning enligt något av kraven 1 - 7, varvid fordonet är försett med en bromsljuskrets, k ä n n e t e c k n a d av en med bromsljuskretsen (270, fig. SA) förbunden anordning (292) för detektering av öppet kretstillstând och en anordning (248. 302, 300) för inaktivering av styrenheten (136) vid detekte- ring av dylika tillstånd. sa att styrenheten (136) är inakti- verad vid detektering av öppet kretstillstând i bromsljus- kretsen,