SE456984B - Saett att reglera foerdelningen av bromskraften paa framaxeln respektive bakaxeln i ett motorfordon samt bromskraftsfoerdelare foer utfoerande av saettet - Google Patents

Description

456 984 uppkomma. Vidare har det visats sig vara en nackdel att de verk- liga värdena i praktiken skiljer sig avsevärt från de numeriskt be- räknade börvärdena. De bromskaraktäristikor som förmodas vara konstanta vid beräkningen av bromskraftdistributionen och de lagrade matematiska uttrycken är därför i praktiken" föremål för avsevärda ändringar, dvs som ett resultat av tillverkningstole- ranser, friktionskoefficienten, åldrande, nedsmutsning, föränd- ringar i fjäderkonstanten, felaktig inställning, stora temperatur- förändringar etc. Allt detta kan resultera i att den verkliga karaktäristikan för bromskraftdistributionen skiljer sig avsevärt från de beräknade värdena.

De bromskraftfördelare som vanligen används i dag är begränsade till en fast inställd tryckberoende reglering. Belastningsberoende eller decelerationsberoende bromskraftregulatorer är även kända i ett stort antal olika varianter. Av tidigare nämnda skäl kan en anpassning erhållas med dessa kända anordningar i bästa fall i ett av extremlägena "belastad/icke belastad", så att det teoretiskt möjliga adhesionsvärdet för fram- respektive bakaxlarna ej kan er- hållas. Ändamålet med föreliggande uppfinning är sålunda att övervinna de tidigare nämnda nackdelarna med de kända systemen och att förbättra bromskraftdistributionen hos motorfordon på sådant sätt att såväl i extremfallen "obelastad/belastad", som vid varje bromsförlopp hos fordonet, bromskraftdistributionen anpassas i nära approximering till de verkliga statiska och dynamiska axelbelastningarna, vari- genom en optimal bromsfunktion erhålls. Detta medför god väghåll- ning, kort bromssträcka och likartad belastning på de två axlarna.

Dessutom har stor vikt lagts vid kraven på förhållandevis enkel tillverkning och sammanställning av bromssystemet.

Det har visat sig att detta problem kan lösas på ett förvånans- värt enkelt sätt med hjälp av den metod som anges i krav 1. Före- dragna utföringsformer av uppfinningen anges i efterföljande krav.

Uppfinningen är baserad på antagandet att genom uppmätning av hjul- respektive fordonshastigheterna och de tidsberoende förändringarna hos dessa variabler, genom bearbetande av dessa uppmätta värden 3 456 984 för att erhålla en reglersignal i en elektronisk krets, exempelvis en mikroprocessor, och genom användning av enkla reglerventiler som tryckmodulatorer, kan en bromskraftfördelare erhållas vilken under hänsynstagande till de förhållanden som verkligen gäller i varje ögonblick, inklusive vägförhållandena, bromskraftsystemets kondition, statiska och dynamiska axelbelastningar etc, på ett nästan exakt sätt distribuerar bromskraften till fram- respektive basaxlarna, varvid framför allt en kort bromssträcka, liten lås- ningsrisk och därmed god väghållning samt en likformig belastnings- fördelning hos bromssystemet erhålls. Beroende pá det faktum att endast i exceptionella fall bromstrycket på bakaxeln måste minskas, kan även de relativt sällan förekommande körförhâllandena beroende på snabbt förändrade vägförhâllanden beaktas. Under sådana om- ständigheter kan, sedan ett ursprungligen korrekt värde för hjul- cylindertrycket och ett konstant bromstryck gällt, en hjullåsning uppträda hos bakaxeln. I motsats till reglersystem för bromsslir- ning, krävs medelst bromskraftfördelaren enligt föreliggande upp- finning inte någon förnyad tryckuppbyggnad under bromsningsopera- tionen, och i motsats till de kända systemen, krävs ej heller nâ- gon extern energikälla för att bygga upp bromstrycket. Detta har speciell betydelse, dels ur säkerhetssynpunkt, dels ur produktions-' synpunkt.

Ytterligare fördelar och användningsområden för uppfinningen framgår av beskrivningen och efterföljande; figurer.

Fig 1 visar schematiskt ett förenklat blockschema över en utförings- form av bromskraftfördelaren enligt uppfinningen för ett två- krets bromssystem med diagonal uppdelning.

Fig 2 visar ett diagram över den tidsberoende kurvan för tryck då en bromskraftsfördelare enligt uppfinningen används.

Fig 3 visar, liksom fig 1, en utföringsform av ett tvåkrets broms- system med en krets för framaxeln och en för bakaxeln.

I tvåkretsbromssystemet enligt fig 1 är bromskretsarna uppdelade diagonalt. En konventionell dubbelhuvudcylinder 1 är symboliskt 45e 984 4 visad, påverkad av en bromskraft F via en pedal. Vänster fram- hjul VR] och höger bakhjul HRr är anslutna till en bromskrets 2.

Den andra bromskretsen 3 påverkar de andra två hjulen VRr och HR1.

I den visade utföringsformen utgörs tryckmodulatorerna av snabb- verkande, tvåvägse tvâlägesventiler 4, 5, 6. Eftersom de tva fram- hjulen är direkt anslutna till bromskretsarna 2 respektive 3 i huvudcylindern 1, kan tryckuppbyggnad i bakhjulen endast ske sedan de två reglerventilerna 4, 5 påverkats. Aktivering av dessa ven- tiler âstadkoms via en elektronisk kontroll 7, till vilken uppmätta variabler,genererade med hjälp av sensorerna 8, 9 och 10,tillförs via signallinjer 8', 9', 10' i form av elektriska signaler och vilken, genom logisk kombination, beräknar de erforderliga styr- signalerna och styr bromskraftmodulatorerna. Kontrollen 7 kan inne- fatta exempelvis en mikroprocessor för beräkning av sensorsignalerna och för generering av styrsignalerna.

I den här beskrivna utföringsformen bestäms ett medelvärdecÜMR för hjulhastigheten i framaxeln av en sensor 8. En sensor 10 mäter medelvärdet:ZMR för hjulhastigheterna vid bakaxeln. En sensor 9 avkänner translationsdecelerationen -b hos fordonet under en broms- ningsoperation eller uppmätta värden proportionella mot hjulhastig- heterna respektive decelerationen. Om fordonet redan är utrustat med en elektronisk sensor för en varvtalsräknare, kan denna användas för att generera variabelnc3~R.

Tryckkurvan PHA för bakaxeln genererad med hjälp av modulatorerna respektive reglerventilerna 4, 5 och bromskraftkurvan PVA för fram- axeln, av vilken PHA är beroende, visas i fig 2. Enligt denna ut- föringsform kommer kontrollen 7 att generera - fördröjt under tiden för tryckuppbyggnad i framaxeln - aktiveringspulser för reglerven- tilerna 4, 5 och med tryckhöjningen PHA, vilken krävs för en ideal- isk tryckfördelning, justeras vid bakhjulen av pulserande- eller klockstyrd âterföring av ventilerna 4, 5 från det visade stängnings- läget till ett öppet genomströmningsläge.

Enligt uppfinningen är dessutom en ytterligare tvåvägs; tvâläges- ventil 6 anordnad för sänkning av trycket i bakhjulsbromsarna. Ge- nom hydraulisk anslutning av de två bakhjulskretsarna via en led- 5 456 984 ning innehållande två seriekopplade, i motsatt riktning verkande, backventiler 11, 12, är en enda tvâvägsw tvålägesventil 6 till- räcklig för trycksänkningen i de två bakhjulskretsarna. Av fig 1 framgår att via den elektriska anslutningen av den elektroniska kontrollen 7 som påverkar magnetventilen 6, kan den normalt stäng- da tvåvägsq tvålägesventilen 6 för trycksänkningen återställas till genomflödesläge, varefter båda bakhjulskretsarna via backventilerna 11, 12 ansluts till tryckkompenseringsenheten 13 som utgör en del av bromssystemet.

Såsom framgår av fig 2 kan trycket, så snart en låsningstendens indikeras, reduceras stegvis till ett lägre värde vid vilket broms- slirningen vid bakaxeln motsvarar den vid framaxeln eller ligger något under denna. Trycksänkningen startar vid tidpunkten t1 sedan kontrollen 7 avkänt enlåsningstendens hos bakhjulen vid tiden to, genom jämförelse av hjuldecelerationen hos bakaxeln med fordo- nets deceleration.

Backventiler 14, 15 anordnade parallellt med tryckuppbyggnadsven- tilerna 4, 5, påskyndar sänkningen av bromstrycket då bromsen släpps.

I en tvåkretsbroms där en krets påverkar framaxeln, medan den andra påverkar bakaxeln, kräver bromskraftsfördelaren enligt uppfinningen ytterligare ett litet antal komponenter. Såsom visas i fig 3 är tvâ elektromagnetiskt påverkade tvåvägse tvålägesventiler 16 tillräck- liga för uppbyggnad av bromstrycket vid bakaxeln och för tryckredu- ceringen så snart kontrollen 7' noterat en lâsningstendens hos bak- hjulen med ledning av sensorsignalerna via signalledningarna 8', 9', 10'. Backventilerna 11, 12 i ledningen till tryckreduceringsventiler- na 6 enligt den utföringsform som visas i fig 1, elimineras i den utföringsform som visas i fig 3.

Fig 1 visar vidare en tryckdifferensomkopplare 18, som ger signal till kontrollen 7 via ledningen 19 vid ett fel i en bromskrets med därav följande tryckdifferens mellan kretsarna 2, 3. Detta kommer att medföra en permanent påverkan av ventilerna 4, 5 och en perma- nent låsning av ventilen 6, så att fel i en bromskrets ändå till- låter att fullt tryck uppbyggs i den andra. Fordonets köregenskaper upprätthålls även vid låsning av hjulen i den intakta diagonalkret- sen av de icke bromsade hjulen i den felaktiga bromskretsen.

Claims (1)

1. 'IV 456 984 ' 6 PATENTKRAV Sätt att reglera fördelningen av bromskraften på framaxeln respek- tive bakaxeln i ett motorfordon i beroende av den statiska och dynamiska belastningsfördelningen och/eller andra uppmätta variab- ler härledda ur bromsningsförloppet, varvid elektriska signaler genereras, vilka motsvarar hjulrotationsförloppet hos framaxeln respektive bakaxeln och fordonets translatoriska deceleration, och varvid signalerna kombineras elektroniskt och behandlas för avgivande av reglersignaler proportionella mot bromsslirningen vid fram- respektive bakhjulen, varvid bromsslirningen hos bak- hjulen med hjälp av en reglerkrets begränsas till värdet för bromsslirningen hos framhjulen eller till ett värde något där- under,' k ärin e'te c klia t d äx~a v, att då en signal som in- dikerar låsningstendenser hos bakhjulen (HR1, HRr) avges, vilken signal genereras genom jämförande av bakhjulsdecelerationen med fordonets deceleration eller med en referenssignal som represen- terar fordonets deceleration, reduceras bromstrycket vid bakaxelnt Sätt enligt kravi, kännetecknat därav, att vid upp- komsten av den signal som indikerar låsning, reduceras broms- trycket (PHA) vid bakaxeln (HA) till ett bromstryck beroende av hjul- respektive-fordonsdecelerationsvärdena och det reducerade trycket hålls sedan konstant tills bromstrycket vid framaxeln (VA) sjunker. Sätt enligt kraven 1 eller 2, k ä nn e'te c klia t d ä ra v,att bromstrycksökningen vid bakaxeln (HA) följer bromstrycksökningen vid framaxeln med tidsförskjutning och att såväl bromstrycksök- ningen vid bakaxeln som trycksänkningen vid lâsningstendenser sker stegvis. Bromskraftsfördelare för motorforddon för utförande av sättet enligt kraven 1 - 3, innefattande sensorer för generering av elekriska signaler i beroende av hjulrotationen hos fram- respek- -tive bakaxlarna hos ett motorfordon, en elektronisk krets för kombinering, beräkning och värdering av sensorsignalerna och för generering av kontrollsignaler samt en eller flera modulatorer u: 7 456 984 för reglering av bromstrycket vid bakaxeln i beroende av broms- slirningen vid fram- repsektive bakaxlarna, kä nfie te ck na t d ä ra v, att en eller flera modulatorer (6, 16) är anordnade för sänkning av trycket vid bakaxeln (HA) då signaler som indikerar lásningstendenser avges. Bromskraftsfördelare enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att modulatorerna är snabba, elektromagnetiskt påverkade tvåvägsq tvålägesventiler (6, 16) vilka då de påverkas förbinder respektive bakhjuls (HR1, HRr) hjulbromscylinder med en tryckkompenserings- enhet (13) och att de i icke påverkat läge blockerar denna passage. Bromskraftsfördelare enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att de hydrauliska bromskretsarna (2, 3) för bakhjulen (HRI, HRr) är anslutna till en gemensam elektromagnetiskt påverkad tvávägs; tvälägesventil (6), vilken tjänar som modulator för trycksänkningen, vilken blockeras då den ej påverkas och vilken upprätthåller kon- takt med en tryckkompenseringsenhet (13) då den påverkas varvid en backventil (11, 12) är anordnad i respektive ledning till två- vägsfi tvålägesventilen (6) för bortkoppling av de två bromskretsar- na (2, 3).