SE457785B - Metod foer styrning av bromskraftens uppdelning paa ett motorfordons framaxel och bakaxel, samt bromskraftsfoerdelare foer genomfoerande av metoden - Google Patents

Description

457 785 _' god approximation till den verkliga statiska och dynamiska axelbelastningsfördelningen. Möjligheten att tillverka en mot- raftfördelare till jämförelsevis ringa kostnad har också tillmätts betydelse. svarande bromsk Det har nu visat sig, att denna uppgift kan lösas på överraskande enkelt sätt med det i krav 1 beskrivna förfarandet.

Fördelaktiga utföranden av uppfinningen och särskilt lämpliga anordningar för förfarandets genomförande anges i underkraven.

Uppfinningen baserar sig alltså på vetskapen att bromsslirningen på ett motorfordons fram- och bakaxel är särskilt lämplig för styrning av bromskraftfördelningen och för konstruktionen av en effektiv och relativt lätt tillverkad bromskraftfördelare. De erforderliga mätvariablerna kan bestämmas genom vanliga hastighets- sensorer, av vilka framgår deceleration och och en referenshasti het, J såväl som i förekommande fall med ytterligare en sensor för mätning av fordonets hastighet framåt. Efter bearbetning och logisk kombin- ering av dessa sensorsignaler på vanligt sätt kretsar, erhålles sty genom elektroniska rsignaler för magnetventilerna, vilka omedelbart styr den på bakaxeln verkande delen av bromst rycket. Därigenom uppnås å ena sidan, att fram- och bakhjulen bidrar ungefär jämnt till for- donets inbromsning; å andra sidan säkerställs, att bakhjulen kan låsa först efter framhjulen, donets körstabilitet. vilket är av stor betydelse för for- Uppfinningens ytterligare fördelar och användningsmöjligheter framgår av den följande detaljbeskrivningen såväl som av uppfinningens utförandeexenpel.

Pig. 1 är ett schematiskt förenklat diagram över ett utförande av bromskraftfördelare enligt uppfinningen, Pig. 2 är ett diagram som visar friktionsk av bromsens slirning och bromsning med bromskraftsdistri- bution av den kända typen (fig. Za) och med bromskraft- kontroll enligt uppfinningen (rig. zh). oefficientens beroende Fig. 3' visar tiden för bromstrycksförloppet på fram- och bakhjul “ vid användning av utförandet enligt fig. 1 - , Fig. 4 visar en fig. 5 liknande framställnin enligt ett ytterligare utförande av u Fig. 5 på samma sätt som i fig. 4 visas ett ytterligare utförande med tryckbegränsning vid blockerings början, och Fig. 6 schematiskt förenklad framst den uppfunna bromskraftförde uppdelning. g av bromstryckförloppet ppfinningen. ällning av ett utförande av laren med diagonal bromskraft- ~~ 457 785 Enligt det i fig 1 visade utförandet av uppfinningen består den uppfunna bromskraftfördelaren i huvudsak av ett reglage (1), flera sensorer (2,5,4) och av en bromstrycksmodulator (5), vilken i det visade exemplet är sammansatt av en snabbkopplande elektro- magnetiskt manövreraa 2/2-vägventii (6) och en beekventii (7) för snabb reducering av trycket vid lossning av bromsen. med sensørerne (2,5) fastställes hjulretationsförnåiianaena på framaxeln (Ü7 VR) och på bakaxeln (G7 HR). Härvid kan till exempel på bekant sätt användas en induktiv varvtalssensor, varvid det i regel torde räcka med en sensor per axel. För mätning av fordonets deceleration kan sensorn (4) utformas som en bekant elektromekanisk translationssensor. En motsvarande referenshastighet kan dock även bildas med hjälp av hjulhastighetssensorer och lämplig kombination av sensorsignalerna eller genom medelvärdesbildning från mätningarna från flera hastighetssensorer.

De elektroniska kretsarna för bearbetning och kombination av sensorsignalerna och för erhållande av manöversignaler för brytar- ventilen(6) befinner sig i kretsblocket (1). För erhållande av manövertakten för ventilen (6) kan även en mikrodator insättas i blocket (1).

Så länge brytarventilen (6) enligt fig 1 är strömlös, förbinder den framhjulskretsen VR med bakhjulskretsen HR i bromsanläggningen. För minskning av den på bakaxeln fallande bromskraftandelen slutes ventilen (6) pulsvis, vilket behandlas närmare i samband med fig. 5 och 4. ' De bromskaraktäristika vilka hittills antagits vara konstanta vid dimensioneringen av bromskraftfördelningen är föremål för väsentliga ändringar, exempelvis till följd av tillverkningstoleranser på friktionsvärdet, genom åldring, nedsmutsning, temperaturändringar etc.

Detta har till följd, att den verkliga kurvan för bromskraftför- delningen kan avvika väsentligt från den förkalkylerade. Vid den uppfunna metoden tas dock hänsyn till dessa ändringar, enär den verkliga däckslirningenjd som är proportionell mot den aktuella adhesionen eller de från däckslirningen erhållna och mätta variab- lerna utvärderas för styrningen av bromskraftfördelningen.

Fig 2a och 2b visar detta verkningssätt och den uppnådda fortsättningen.

För konventionella bromskraftfördelare med fast avstämd bromskraft- fördelning mellan framexel och bakaxel gäller diagrammet enligt 457 785 ' -4- fig. 2a. Vid en bromsning av exempelvis z = 0,5 - som visas i figuren - erhåller man för framaxeln VR en friktionskoefficient av fvn = 0,46; för bakaxeln HR däremot en friktionskoefficient av endast f HR = 0,19. De motsvarande arbetspunkterna på adhesion/ slifl :urvan - den högra delen av fig 2a - ligger därför på betyd- liga avstånd från varandra. Bakaxelns bid rag till inbromsningen är alltså relativt ringa.

Hed en bromskraftfördelning enligt uppfinninçens teori resp. vid användning av en bromskraftfördelare av det uppfunna slaget bidrar - som framgår i samband med fig 1 - båda axlarna nästan jämnt till inbromsningen, enär bromstryckandelen på bakhjulen regleras på sä sätt, att friktionskoefficienten vid bakaxeln ligger lägre än friktionskoefficienten vid framaxeln med endast det förutbestämda värdet av några procent, företrädesvis 3 till 15 $. Vid ett förutbestämt huvudcylindertryck blir bromsvägen därför betydligt kortare, eftersom baš zhjulen, speciellt vid mindre inbromsningar, dras åt kraftigare.

Som redan antytts i samband med beskrivningen av utförandet enligt fig. 1 kan variationen av bromstrycksandelen på bakaxeln uppnås på ett mycket enkelt sätt och därtill mycket noggrant och i fina steg genom taktad påverkan av brytarventilen (6). Därigenom erhåller man, såsom fig. 5 till 5 visar, en pulserande ökning av trycket pHR på bakaxelns hjul. Genom variation av impulspausförhällandet i de» från kretsbiocket (1) nu brytas-ventilen (6) tiiiföraa kcpplings- signalerna och därmed brytarställningen "genomgång/avbrott" uppnås, att den önskade uppdelningen av bromstrjbket på framaxel och bakaxel inställer sig.

Tidsförloppet för bromstrycket pvR på framaxeln till bromstrycket pHR på bakaxeln i enlighet med framställningen i fig. 3 gäller företrädes- vis för fordon med skivbromsar på framaxeln och trumbromsar på bak- axeln. Vid sådana bromsanordningar är det nämligen att rekommendera, att man för avkortning av trumbromsens anläggningsförlopp vid inbroms- ofördröjligen medger en begränsad ning på bakaxeln och först därefter lägger in tryckstoppsfas ningens början för en kort tid t1 tryckök t2, innan den åter pulserande tryckökningen på bakaxeln fortsätter.

Vid fordon med lika bromsar på fram- och bakaxlarna är emellertid en styrning av tryckökningen enligt fig. 4 att föredra. trycket p Framhjuls- VR stiger däremot linjärt proportionellt mot pedalkraften. "t 457 vas Trycket pHR på bckhjulen, vilket också här ökas pulscrñnde, följer dock framhjulstrycket med tidsförskjutning och när sitt konstanta värde, vilket bestämmes av elektroniken efter valda kriterier, först vid tidpunkten tH.

Enligt ett annat utförande av uppfinningen, vilket visas i fig. 5, kan elektroniken dimensioneras så, att en ytterligare ökning av trycket pHR på bakaxeln utöver PHRO förhindras vid tecken på blockeringsfara på framhjulen vid tidpunkten t , vilken är tid- punkten för blockeringens början. En benägenhe: för blockering eller risk för blockering kan avvärjas elektroniskt genom den med sensorerna (2,5) uppmätta hastighetsändringen resp. hjulens hastighetsändring; om dessa mätvärden överskrider ett övre tröskel- värde, kan detta tolkas som en början till blockering.

Om ökningen av bakaxeltrycket, såsom visas i fig. 4 och 5, hålles under framhjulstrycket, kan genom begränsningen av tryckökningen på bakaxeln i många fall blockering av bakhjulen förhindras vid tecken på blockeringsbenägenhet vid framhjulen. Logiken beslutar nämligen följdriktigt att stoppa ytterligare tryckökning på bak- axeln. Då tryckökningen på bakaxeln, såsom tidigare beskrivits, med tidsförskjutning följer trycketpå framaxeln, bakhjulet har vid denna tidpunkt ännu ej nått adhesíon/slirkurvans maximum, uppstår med säkerhet ingen blockering. Hed hänsyn till fordonets spårstabilitet är denna variant av den uppfunna bromsslirregulatorn av stor betydelse.

I det i fig. 6 symboliskt framställda och med den uppfunna broms- kraftregulatorn utrustade fordonet finns två hydrauliska broms- kretsar, vilka är diagonalt uppdelade på hjulen. Från en med pedalen (8) manövrerad tandem-huvudcylinder (9) går den hydrauliska anslut- ningen (10) omedelbart till det högra framhjulets V hjulbroms- cylinder och över en kulventil (12) till det vänstrâeëïíâjulet H1inkS_ På liknande sätt går den andra bromskretsen genom anslutningen (11) diiekt till det vänstra framhjulet Vlinks och över än elektromagnetisk ventil (15) till det högra bakhjulet Hrechts. Till magnetventilen (15) är parallellkopplad en returventil (14) för snabbare tryckökning vid lossning av bromsen.

Anordningens verkningssätt enligt fig. 6 motsvarar verkningssättet enligt fig. 1. En central elektronisk logisk krets (15), vilken här innehåller en mikroprocessor, erhåller signaler motsvarande bak- hjulens rotationsförhållande, vilka signaler tas upp av sensorernß 457 785 -ß- (16,17), såväl som en framhjulens genonsnittshastighet motsvarande signal från en sensor (18) och slutligen en med hjälp av en sensor (19) åstadkonmen retarderingssignal. Sensorn (18) sitter i detta fall på en differentialväxel (20), över vilken framhjulen drivs.

Vid intryckning av bromsen med pedalen (B) ökas trycket på de båda framhjulen omedelbart. Så snart magn etventílen (13) aktiveras och omkopplas, kan tryckökningen på bakhjulet H rechts börja. Samtidigt förskjut s - över den från magnetventilcn (13) till kulventilen (12) gående hydrauliska anslutningen - denna ventils styrkolv, och där- igenom ansluts bakhjulet Hlínks till den andra bromskretsen.

I stället för kulventilen (12) kan en andra magnetventil användas, en likaledes manövreras av kretsblocket (15) och lämpligen köras parallellt med megnetventilen (15). vill: Dessutom torde det i många fall vara gynnsamt att utforma såväl magnetventilen (15) som kulventilen delar av tandemhuvudcylindern (9). (12) som integrerande bestånds-

Claims (3)

1. 457 785 PATENTKRAV l Metod för styrning av bromskraftens uppdelning pá ett motorfordons framaxel och bakaxel i förhållande till den statiska och den dynamiska axelbelastningesfördelnin- gen såväl som till andra ur inbromsningsförhàllandet härledda mätstorheter, vid vilken de för styrningen använda mätstorheterna bestäms med sensorer, kombineras elektroniskt och bearbetas, och vid vilken bromstrycket pá bakhjulen styrs i förhållande till bromstrycket på framhjulen med hjälp av modulatorer, k ä n n e t e c k - n a d därav, att hjulrotationsförhàllandet hos framaxeln och hos bakaxeln såväl som fordonets längsretardering mäts direkt eller indirekt, att med hjälp av dessa data, bromsslirningen hos fram- och bakhjulen eller uppmätta värden proportionella mot dessa bestäms, att bakhjulens bromsslirning med hjälp av styrningen och tillhörande bromstrycksmodulatorer begränsas till 70 till 100 % av framhjulens bromsslirning, varvid friktionskoefficenten (EVR) vid bakhjulen genom bromstrycksmodulation inställs till mellan 80 och 100 %, företrädesvis 85 till 97 %, av friktionskoefficienten vid framhjulen samt att den bromstrycket styrande modulatorn innefattar en snabbverkan- de elektromagnetisk 2/2 vägsventil vilken i strömlöst, alternativt strömtillfört, tillstànd, förbinder den hydrauliska framhjulsrketsen (VR) med bakhjulskretsen (HR) och som vid strömtillfört, alternativt strömlöst, tillstànd, avbryter denna förbindelse.

2. Metod enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att bromstrycket pà bakhjulen hàlls konstant vid framhju- lens,blockeringsberedskap.

3. Metod enligt kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att bromstrycket (pHR) pá bakhjulen vid ökning av bromstrycket följer bromstrycket (pvR) på framhjulen med nâgra millisekunders fördröjning. --1: 457 785 4 Bromskraftfördelare, speciellt för motorfordon, för genomförande av metod enligt ett av kraven l till 3, med sensorer för bestämning av för styrningen av broms- kraftfördelningen användbara mätstorheter, med elektronis- ka kretsar för kombination, bearbetning och utvärdering av sensorsignalerna och för framställning av styrsignaler såväl som med en eller flera modulatorer för styrning av bromstrycket på bakaxeln i förhållande till broms- trycket pà framaxeln och till sensorsígnalerna, t e c k n a d därav, k ä n n e - att sensorerna (2,3,l6,l7,l8) är utformade för mätning av hjulrotationsförhállandet (uQR,hfiR) pà framaxeln (VR) och på bakaxeln (HR), att bromstrycket (pHR) på bakhjulen är styrbart med hjälp av modulatorn (5) på så sätt, att fritkionskoefficienten (fHR) vid bakhjulen uppgår till 80 till 100 %, företrädes- vis 85 till 97 % av friktionskoefficienten (fVR) vid framhjulen, sålänge framhjulen ej är blockerade, samt att modulatorn (5) innefattar en snabbverkande elektromag- netisk 2/2 vägsventil, vilken alternativt förbinder respektive bryter förbindelsen mellan fram- och bakhjuls- kretsarna. 5 Bromskraftfördelare enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att den elektroniska kretsen (l,l5) för bearbetning av sensorsignalerna och för framställning av styrsignaler- na, d v s modulatorns (5) aktiveringssignaler, som väsent- lig beståndsdel innehåller en mikroprocessor. 22/4