SE462152B - Saett och arrangemang foer bromsanpassning mellan ett dragfordon och en tillkopplad semitrailer - Google Patents

Description

462 152 z 10 15 20 25 30 35 semitrailern är lastad dragbilen mäste upptaga olika stort brcrnsarbete .

Det finns idag ingen fullgod lösning på det beskrivna problemet.

Det finns vissa typer av reglerventiler för semitrailerns bromsar vilka medger att det tryck scm tillföres semitrailerns bromsar inom vissa gränser manuellt kan justeras relativt det tryck som tillföres dragbilens bromsar. En dylik justering fordrar emellertid en omfattande mätutrustning och även om man justerar för en viss semitrailer är det inte säkert att samma justering är lämplig för en annan semitrailer. Denna justering kan även enbart göras för en viss last och vid omlastning eller vid annan last ändras förutsättningarna för justeringen. Alla dessa nackdelar med den manuella justeringen har medfört att man en gång för alla gör en justering som är lämplig för det vanligaste körförhållandet, och sedan görs ingen ytterligare justering.

Vid en släpvagn, scm till skillnad från en sanitrailer helt uppbär sin egen last, är det känt att anordna nkraftgivare som under bransförlopp avkänner den kraft scm verkar i dess dragstång. (In det under ett brcmsförlopp avkännes en dragkraft verkande i dragstången är detta en indikation pà att släpvagnens bromsar svarar för för stor andel av bromsarbetet. Pâ motsvarande sätt indikerar en tryckkraft i dragstàngen att släpvagnens bromsar svarar för för liten andel av bromsarbetet. I beroende av dessa indikationer påverkas en reglerventil för släpvagnens bromsar att öka eller minska det bromstryck som tillföres släpvagnens bromsar. Denna teknik är dock inte direkt överförbar till en semitrailer, eftersom i detta fall en viss del av semitrailerns last ska bromsas av dragfordonets bransar.

Uppfinningens ändarnàl Föreliggande uppfinning har till ändamål att lösa det påtalade problemet och således att åstadkomma en bromsanpassning av semitrailerns bromsystem i beroende av dragbilens bromssystem.

Därigenom kan deras respektive bromssy tem utnyttjas bättre. Ett ändamål med uppfinningen är att denna anpassning ska ske 10 15 20 25 3G 35 automatiskt och ska kunna göras individuellt efter den specifika semitrailer som för tillfället är kopplad till dragbilen. Vid byte av sanitrailer ska en automatisk anpassning ske med hänsjn till den nya sanitrailern.

Uppfinningen innefattar både ett arrangemang för att göra bromsanpassning i enlighet med vad som anges i kännetecknande delen av patentlcavet l och ett sätt enligt patentkravet 8.

Uppf inningen medför att dragbil och sernitrailer vardera väsentligt bättre kommer att svara för ett bromsarbete motsvarande det axeltryck respektive axel uppbär än vad förhållandet är vid kända lösningar. Detta innebär att bromsbeläggen kcmmer att belastas och förslitas jämnare.

Uppfinningen medför även att samma dragbil kan utnyttjas tillsammans med olika Semitrailers, vars bromssystem har olika bromsegenskaper, varvid uppfinningens fördelar erhålles oberoende av vilken semitrailer som väljes.

Ytterligare uppfinningen utmärkande egenskaper och fördelar framgår av bifogade beskrivningsexenpel av en fördelaktig utföringsform.

Kort beskrivning av ritningarna Beskrivningsexemplet göres med hänvisning till bifogade ritningar, av vilka Figur l visar .en dragbil med tillkopplad semitrailer, varvid olika komponenter i deras respektive broxnssystem är schematiskt visade, visar ett diagram över individuell retardation hos dragbilen och semitrailern för olika bromstryck vid ett Figur 2 icke anpassat förhållande, och Figur 3 visar ett motsvarande diagram efter det att bromsanpassning gjorts . 462 152 462 152 10 15 20 25 30 35 Beskrivning av ett utföringsexenpel Bifogade figur l visar schematiskt ett fordon bestående av en dragbil 1 och en tillkopplad semitrailer 2. Dragbilen l och semitrailern 2 är utrustade med i sig konventionella pneumatiska bromssystem för aktivering av bromsorgan vid varje hjul. Då emellertid utformningen av dylika pneumatiska bromssystem är väl känd i samband med åtminstone tyngre fordon avgränsas den fortsatta beskrivningen till att omfatta enbart de delar scm är av betydelse för att beskriva föreliggande uppfinning. I avsikt att förenkla beskrivningen exemplifieras därför förenklade bromssyste ..

Dragbilens 1 branssystem innefattar en tryckluftskälla 5 i form av en kcmpressor. Denna är via en rnatarledning 6 förbunden dels med en reläventil 7 vid bromsorgan 3 vid dragbilens bakhjul och dels en reglerventil, vanligtvis benämnd släpfordons reglerventil, 8 för semitrailern 2. Båda dessa ventiler 7,8 är via en Iranövertrycksledning 9 förbundna med en bromsreglerventil 10, som regleras medelst en av fordonsföraren pàverkbar bromspedal. Även bransreglerventilen 10 tillföres tryckluft från tryckluftskällan 5 och i beroende av bromsreglerventilens lO läge tillföres manövertrycksledningen 9 ett visstebrcxnstryck Pb.

Semitrailerns 2 bromssystem innefattar på analogt sätt en matarledning ll och en manövertrycksledning 12 förbundna med en reläventil 13 vid bromsorgan 4 vid semitrailerns hjul. lvlatarledningen 11 är förbunden med dragbilens 1 rnatarlecïning 6 och manövertrycksledningen 12 är förbunden med dragbilens 1 reglerventil 8 för semitrailern 2. Semitrailerns 2 manövertrycksledning 12 och matarledning ll innefattar kopplingsstycken som förbinder semitrailerns 2 bromssystem med dragbilens 1 bromssystem. Kopplingsstyckena är i figuren l schematiskt återgivna som ett kopplingsblock 14. Figuren visar därvid kopplingsblocket 14 i ett förskjutet läge. I praktiken är kopplingsblocket 14 placerat i lämpligt utrymme mellan dragfordonet l och semitrailern 2. Reglerventilen 8 för semitrailern 2 är anordnad att i beroende av det manövertryck Pb som avgives från bromsreglerventilen 10 avgiva ett manövertryck för semitrailern 2, 10 15 20 25 30 35 s 462 152 vilket manövertryck kan vara högre än, lägre än eller lika med dragbilens nnanövertryck Pb. Reglerventilen 8 innefattar reglerorgan 15 för reglering av semitrailerns 2 manövertryck i beroende av dragbilens manövertryck. Denna reglering medger således att bromsarbetet kan fördelas mellan dragbilens 1 och semitrailerns 2 bromsorgan 3 , 4 .

I enlighet med föreliggande uppfinning innefattar dragbilens l' bromssystem även en elektriskrstyrenhet 16, som är förbunden med ett antal givare avkännande olika fordonsparametrar. I detta exempel är styrenheten 16 förbunden med en elektrisk tryckgivare 17 i dragbilens 1 manövertrycksledning 9. Styrenheten 16 tilledes därigenom en signal representerande dragbilens 1 bromstryck Pb, vilket i sig är beroende av aktiveringen av den förarpåverkade bromsreglerventilen 10. Denna signal kan därför även anses representera en av föraren önskad bransförmåga.

Styrenheten 16 är även förbunden med en retardationsgivare 18, som i figur 1 enbart är schematiskt återgiven. I praktiken kan retardationsgivaren 18 utgöras av en givare som under ett tidförlopp avkänner rotationshastigheten hos åtminstone nägot av fordonets hjul och vars signal genom konventionell Signalbehandling cmvandlas till att representera retardationen.

I en alternativ utföringsform kan retardationsgivaren 18 utgöras av en pendelgivare, vars utslag är direkt proportionel lt mot retardationen. En pendelgivare har fördelen att automatiskt anpassa sin utsignal med hänsyn till fordonets lutning när detta befinner sig i en backe. En dylik pendelgivare kan därför även användas tillsammans med en retardationsgivare av ovannämnt utförande avkännande hjulhastigheten för att kompensera signalen representerande retardationen med hänsyn till fordonets lutning.

En tredje givare lä är förbunden med styrenheten 16, vilken givare 19 avkänner lasten på dragbilens 1 bakaxel. Förutsatt att dragbilen l är utrustad med luftfjädring kan denna givare 19 i praktiken tgöras av en tryckgivare anordnad i fjädringens tryckluftsbälgar såsom är visat i figuren 1. Skulle dragbilen 1 ej ha en dylik 462 10 15 20 25 30 35 152 6 fjädringsutrustning kan annan konventionell givare vara anordnad att avkänna axelbelastningen för dragbilens 1 bakhjul. De nämnda tre givarna l7,18,l9 är således anordnade att avkänna och tilleda styrenheten 16 signaler representerande de nämnda fordonsparametrarna.

Styrenheten 16 innefattar en minnesenhet 20 och en jämförande krets 21. I minnesenheten 20 finns inprogrammerat olika förutbestämda värden för fordonets förväntade retadation i beroende av dragbilens l bromstryck Pb och axelbelastningen hos dragbilens l bakhjul.

Givarna l7,l9 avkännande dessa tvâ fordonsparametrar är förbundna med minnesenheten 20 och denna avger i beroende härav en utsignal representerande en förväntad retardation vid aktuellt förhållande.

Denna utsignal tilledes den jämförande kretsen 21 till vilken även tilledes en signal från retardationsgivaren 18 avkännande den verkliga retardationen. Den jämförande kretsen 21 jämför dessa signaler och avgiver en utsignal representerande avvikelsen.

Styrenhetens 16 jämförande organ 21 är elektriskt förbundet med reglerorganet 15 för reglerventilen 8 för semitrailern 2.

Reglerorganet 15 kan exempelvis utgöras av en elektrisk stegmotor som mekaniskt påverkar reglerventilen att ändra sin inställning så att det manövertryck som avgives till semitrailerns 2 :manövertryckledning 12 ändras i beroende härav.

I en alternativ utföringsform kan reglerorganet 15 utgöras av en elektriskt påverkbar pneumatisk proportionalventil, varvid reglerventilens 8 inställning ändras pneumatiskt.

Funktionen hos det beskrivna arrangemanget är den följande. Det förutsättes att dragbilen 1 och semitrailern 2 nyligen sarmxarmopplats med varandra och att deras respektive brorrssystan ej anpassats till varandra. Figur 2 visar karaktären hos dragbilens l respektive semitrailerns 2 individuella retardation R för olika bromstryck Pb i dragbilens l manövertryckledning 9. Linjen A representerar dragbilens retardation och linjen B sernitrailerns retardation. Hela fordonskombinationens retardation kommer att motsvara ett ej visat medelvärde av dessa två kurvor i förhållande till dragbilens och semitrailerns respektive vikt. Om således 10 15 20 25 30 35 7 462 152 dragbilen l och semitrailern 2 har samma vikt konmer :medelvärdet av kurvorna att ligga exakt nått emellan de båda visade kurvorna A och B. Om däremot någon av fordonsdelarna l,2 har större andel av fordonskotnbinationens totala vikt än den andra fordonsdelen, konmer kurvan för medelvärdet att i motsvarande grad ligga närmare den av kurvorna A och B som motsvarar den tyngre av fordonsdelarna 1,2.

Som framgår av linjen B i figuren 2 kommer semitrailerns 2 bromsar att börja ansättas vid ett betydligt högre bromstryck Pb2 än dragbilens l bromsar. Vid låga bromstryck upp till Pb2 kommer semitrailerns 2 bromsar inte utföra något bromsarbete. Att semitrailerns 2 bromsar uppvisar denna karakteristik kan bero på att dess bromssystexn är mekaniskt mer kraftkrävande, exempelvis p g a rostbildning eller att det är osmort. Oberoende av orsaken är det i detta fall önskvärt att öka det manövertryck som tilledes semitrailerns rnanövertryckledning 12.

När fordonskombinationen inbromsas uppkommer i dragfordonets l ~ manövertrycksledning 9 ett bromstryck Pb som i enlighet med figuren 2¿nßätun'bnmBan¶L üqmkgrfinæm I7i.mæüWenzyddednükæm 9cmh lastgivaren 19 avgiver till styrenhetens 16 minnesenhet 20 signalvärden representerande dessa fordonsparametrar. Minnesenheten 20 avgiver därvid en signal representerande en förväntad retardation, vilken signal i den jämförande kretsen 21 jämföres med en signal representerande den verkliga retardationen från retardationsgivaren 18. I detta fall konner semitrailerns 2 andel av bromsarbetet vara litet om ens något och sm följd härav kommer den verkliga retardationen vara lägre än den förväntade retardationen. Den jämförande kretsen 2l kommer därför avgiva en utsignal som anger att manövertrycket till semitrailern 2 bör ökas.

Emellertid komer denna reglering ej ske förrän bromsförloppet är avslutat. För att styrsystemet 16 ska kunna avkänna att ett bromsförlopp är avslutat är anordnat ett härför avsett detekteringsorgan (ej visat). Med fördel kan detta detekteringsorgan vara kombinerat med tryckgivaren 17 för dragbilens bromstryck. Om bromstrycket är noll är detta en indikation på att ett bromsförlopp är avslutat. När det aktuella romsförloppet avslutats, kommer utsignalen från styrenheten l6 till reglerventilens 8 reglerorgan 15 påverka dess inställning så 4-62 A152 8 10 15 20 25 30 35 att detta inför nästa inbromsning medför att manövertrycket till semitrailern ökas. Denna reglering kan ske' antingen med ett visst förutbestämt steg, exempelvis 0,1 bar, för varje inbromsning eller med en direkt mot den i den jämförande kretsen 21 noterade avvikelsen svarande fullständig reglering för varje inbromsning.

Antages att regleringen sker stegvis, så kcmrner efter ett antal inbromsningar dragbilens och semitrailerns bromsar att vara anpassade efter varandra .

Bifogade figur 3 visar karaktären på semitrailerns och dragbilens retardation R i beroende av bromstrycket Pb efter det att deras bromsar på ovannämnt sätt anpassats till varandra. Dragbilens 1 bromsar visar enligt linjen A samma karakteristik som i figur 2 medan däremot semitrailerns 2 bromsar enligt linjen B parallellförflyttats relativt vad som visas i figur 2. Denna anpassning gäller främst för ett visst speciellt bromstryck Pbl.

Det är osannolikt att en efterföljande inbromsning sker med sanma bromstryck. On bromstrycket vid en efterföljande inbromsning är lägre än detta tryck Pbl kommer i analogi med det som ovan beskrivits det att detekteras en alltför stor retardation. Detta är en indikation på att semitrailerns 2 bromsar utför ett för stort bromsarbete för det aktuella brcmstrycket Pb. Styrenheten 16 utför därför en reglering san medför att manövertrycket till semitrailern minskas relativt manövertrycket till dragbilens bromsar. På analogt sätt kommer manövertrycket till semitrailern öka om bromsningen sker med ett tryck överstigande Pbl. Styrenheten kornmer på detta sätt att kontinuerligt och automatiskt anpassa dragbilens och semitrailerns bromssystem till varandra. Skulle exempelvis semitrailerns last ändras väsentligt kommer detta medföra andra förutsättningar som ändrar den förväntade retardationen, varvid anpassning efter dessa nya förutsättningar göres.

Anpassningen är mest angelägen vid relativt låga bromstryck eftersom flertalet inbromsningar sker med låga bromstryck. Den beskrivna anpassningen är därför avsedd att främst ske när bromstrycket understiger ett förutbestämt tryck, vilket fördelvis är av storleksordningen 2 bar. Ett konventionellt pneufnatiskt trjfckluftbromssystem arbetar normalt med tryck upp till ca 7 bar. 10 15 20 25 30 35 9 462 152 'Den angivna gränsen för under vilken reglering göres motsvarar således ca 30 % av maximalt förekommande tryck. Vid brcmsning med högre bromstryck behöver därför ingen reglering ske som påverkar reläventilens inställning. Trots att inte två på varandra följande brcmsningar sker med exakt samma bromstryck Pb, kommer skillnaden mellan de båda kurvorna vara mycket liten, åtminstone mycket mindre än då ingen bromsanpassning är gjord. Som följd härav kommer dragbilens l och semitrailerns 2 individuella retardation ändock vara tillräckligt lika varandra för att man ska erhålla en tillfredsställande fördelning av bromsarbetet.

I en mer utvecklad variant av uppfinningen tilledes styrenheten ytterligare fordonsparametrar av betydelse för regleringen. Bland dessa parametrar kan nämnas motorvarvtal från dragbilens drivmotor för att indikera motorbromsfunktion. Om motorbromsfunktion föreligger utför drivhjulen ett visst bromsarbete som i annat fall ej är beaktat. Detta skulle medföra att felaktig information tilledes styrenheten.om det bromsarbete som faktiskt utförs.

Detsamma gäller när fordonet är utrustat med en tillsatsbrans, en s.k. retarder, varvid styrenheten bör tilledas en signal som indikerar när denna är aktiverad. Är fordonet utrustat med automatsikt bromsreglersystem (ABS) bör likaså styrenheten tilledas en signal som indikerar när det är aktiverat. Dessa signaler kan utnyttjas för att modifiera eller anpassa styrenhetens reglering av -semitrailerns reglerventil. I detta sammanhang framhålles att uppfinningen är särskilt fördelaktig vid ett fordon utrustat med ett automatiskt bromsreglersystem (ABS). Ett dylikt system säkerställer att inget av fordonets hjul låses, vilket medför att bromsanpassningen kan göras utan hänsyn till risk för hjullåsning.

I beskrivningsexemplet, som visar ett förenklat bromssystem, har inget angivits om bromsorgan vid dragbilens framhjul. Fördelvis är på i sig konventionellt sätt bromsorgan anordnade vid dessa.

Uppfinningen kan inom ramen av bifogade patentkrav ytterligare modifieras och utformas annorlunda än vad som angivits i J- beskrivningsexemplet. Uppfinningen är inte begränsad till rent pneumatiska bromssystem utan kan även tillämpas exempelvis vid 462 152 N elektro-pneumatiska bromssystem. I ett dylikt fall kan reglerventilens reglerorgan utgöras av en elektrisk krets som utför regleringen genom lämplig Signalbehandling. Någon mekanisk eller pneurnatisk reglering av själva ventilen erfordras därvid ej 5 om denna är elektriskt manövrerad, såsom är vanligt vid elektro- pnemratiska bromssystem.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 n' 462 152 PATENTKRAV

1. l. Arrangemang för bromsanpassning mellan ett dragfordon (l) och en tillkopplad sanitrailer (2) innefattande en reglerventil (8) för reglering av bromstryck som tilledes semitrailern (2) i beroende av dragfordonets (1) bromstryck, varvid reglerventilen (8) är förbunden med ett reglerorgan (15) medelst vilket det bromstryck som tilledes semitrailern (2) kan varieras relativt dragfordonets (Dbromstryck, kännetecknat av att reglerorganet (l5) är elektriskt förbundet med och pàverkbart av en elektrisk styrenhet (16) innefattande en minnesenhet (20) och en därmed samverkande jämförande krets (21 ) , att minnesenheten (20) innehåller lagrade värden för en förväntad retardation som funktion av fordonsparametrar för dragfordonet (l), att styrenheten (16) är elektriskt förbunden med givare (l7,l9) för avkänning av dessa fordonsparametrar samt med en givare (18) för avkänning av fordonets verkliga retardation under ett brcmsförlopp, och att det jämförande organet (21) är anordnat att jämföra signalvärden representerande den verkliga retardationen med den mot de avkända fordonsparaxnetrarna svarande retardationen och vid avvikelse mellan dessa styrenheten (l6) reglerar reglerorganets (15) och därmed reglerventilens (8) inställning så att semitrailern (2) tillföres ett lägre eller ett högre bromstryck i beroende av avvikelsen.

2. Arrangemang enligt patentkrav l, känneteck n a t a v att de avkända fordonsparametrarna åtminstone utgöres av dragfordonets (l) bromstryck och den last som vilar på dragfordonet (1).

3. Arrangemangenligtpatentkrav2, känneteckn a t av att fordonsparametrarna utgöres av det bromstryck som tilledes bromsorgan (3) vid dragbilens (l) bakre hjul och den last som vilar på dragfordonets (1) bakre hjul. 462 152 12 10 15 20 25 30 35

4. ArrangemangenIigtpatentkraVZ, känneteckna t av att styrenheten (16) är anordnad att utföra regleringen av reglerorganet (15) efter ett avslutat brcrnsförlopp.

5. Arrangarangenligtpatentltrav2, kännetecknat av att regleringen av reglerorganet (15) enbart utföres när dragbilens (l) bromstryck understiger ett visst förutbestämd: värde.

6. Arrangemang enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t a v att regleringen av reglerorganet (15) utföres stegvis med ett förutbestämt värde vid varje reglering med följd att det till semitrailern (2) tillförda bromstrycket vid varje reglering ändras :red ett förutbestämt värde.

7. Arrangemangenligtpatentkrav6, kännetecknat av att regleringen av reglerorganet (15) enbart utföres när dragbilens (l) bromstryck understiger ca 30 % av maximalt förekommande brcznstryck.

8. Sätt att utföra bransanpassning mellan ett dragfordon (1) och en tillkopplad semitrailer (2) varvid en reglerventil (8) är anordnad att reglera bromstryck som tilledes sernitrailern (2) i beroende av dragfordonets (1) bromstryck och i beroende av inställning av ett reglerorgan (15) för reglerventilen (8), kännetecknat av att dragfordonets (l) bromstryck och dragfordonets last avkännes och signaler representerande dessa parametrar tilledes en styrenhet (l6) innefattande en minnesenhet (20) för att därur framtaga en signal representerande en förväntad retardation, att fordonets (1) verkliga retardation avkännes och en signal representerande den verkliga retardationen til ledes styrenheten (l6) och jämföres med signalen representerande den förväntade retardationen, och att styrenheten (16) vid avvikelse mellan förväntad och verklig retardation avger en utsignal till reglerorganet (15) för reglerventilen (8) för ändring av det bromstryck som tilledes semitrailern (2) i förhållande till det bromstryfck som avkänts i dragfordonet (l ) .