SE468040B - Metod och kopplingsanordning foer reglering av en mot blockering skyddad bromsanlaeggning foer motorfordon med fyrhjulsdrift - Google Patents

Description

A 68 040 Bestämningen av den verkliga fordonshastigheten och fördröj- ningen ur de enskilda hjulens vridförhållande skapar svårig- under heter inbromsningen, eftersom det uppstår eftersläp- ningar vid varje hjul och då vägbeskaffenheten, den momenta- na belastningen på de enskilda hjulen, avvikelser på grund av kurvtagningen osv. ingår i mätningarna. För att reducera dessa svårigheter är det redan känt att spåra referenshas- tigheten med hjälp av ett även under inbromsningen frigå- ende, ytterligare eller tidvis icke bromsat hjul eller t.o.m. med hjälp av en av hjulen oberoende dubbel radaran- läggning.. Av flera skäl har sådana åtgärder ej bestått provet.

I praktiken fastställs idag fordonsreferenshastigheten genom logisk koppling av de enskilda hjulens vridförhållande. Hos kända kopplingar följer denna referensstorlek därvid allt- situationen det för ögonblicket snabbaste eller näst snabbaste hjulet, till den av fysikaliska skäl största möjliga fördröjningen eller accelerationen av fordonet i de olika situationerna. efter varvid det dessutom sker en begränsning Det har i DE-OS-33 45 730 även redan föreslagits att bedöra varje hjuls vridförhållande i jämförelse med en hjulrelatø- rad fordonsreferenshastighet enligt flera bestämda kriterxer och därefter indela i referensskapande faser, i vilka varde- ra ett bestämt förlopp fastläggs för referensstorleken.

Vid fordon med endast en drivaxel kan en rusning av de driv- na hjulen lätt identifieras på grund av motorns tröghetswo- ment vid tillkopplad motor och hal vägbana eller som följd av en för stor drivkraft genom en jämförelse med vridförhål- landet hos drift som avses i uppfinningen, uppstår på grund av hjulens koppling via drivmekanismen ytterligare svårigheter. På kör- banor de icke drivna hjulen. Hos fordon med fyrhjuls- med låg friktion kan det på samtliga hjul nämligen synkront uppstå en långsamt tilltagande positiv eftersläp- ning, när skillnaden i vägmomentet vid de enskilda hjulen är 468 040 mindre än kopplingsmomentet mellan hjulen, vilken eftersläp- ning enbart ur mätningen av hjulvridförhållandet och ur den logiska kopplingen av de individuella hjulinformationerna icke kan skiljas från en acceleration av fordonet på vägar med stor friktion. I detta fall kan fordonsreferenshastighe- ten öka långt över fordonshastigheten. Vid en så inledd in- bromsning skulle elektroniken konstatera en stor skillnad mellan de i verkligheten stabilt med fordonet löpande hjulen och den - förhöjda - fordonsreferenshastigheten och således inleda ett reglerförhållande, dvs. ett konstanthâllande av trycket eller t.o.m. inleda en tryckminskning. Slirningen hos samtliga fyra hjul leder således till en för högt lig- gande fordonsreferenshastighet med följd att bromstrycket vid ett därefter följande stabilt löpande hjul reduceras alltför kraftigt tills referensstorleken åter sjunkit ned till fordonshastigheten. Även utanför en inbromsning kan en felaktig referenshastig- het verka ofördelaktigt; den kan t.ex. leda till en icke avsedd ventilpàverkan.

Från DE-PS-27 40 419 är även en kopplingsanordning redan känd för att undvika ett passerande av hjulhastigheten över fordonshastigheten för fordon med mot blockering skyddade bromsanläggningar. Kopplingen enligt denna patentskrift upp- visar tröskelvärden för att alstra positiva reglersignaler för eftersläpningen, med vilka anropas en spärrkoppling, som i varje situation förhindrar en ökning av referenshastighe- ten över fordonshastigheten. Hos fordon med fyrhjuldrift , hos vilka hastigheten hos samtliga hjul kan växa synkront utöver fordonshastigheten, fungerar inte en sådan känd kopp- lingsanordning.

DE-PS-23 03 660 beskriver likaledes en elektronisk kopp- lingsanordning för en mot blockering skyddad fordonsbromsan- läggning, i vilken fordonsreferenshastigheten efter en snabb acceleration av de drivna hjulen snabbt sänks med speciella åtgärder. En transistor insätts härför i kombination med en 468 040 ' 4 diodkoppling, via vilken en kondensator, vars spänning mot- svarar referensstorleken, snabbt kan urladdas. Även en sådan koppling är av de angivna skälen principiellt icke lämpad för fyrhjulsdrift. F Uppfinningen har således till uppgift, att undanröja de skildrade nackdelarna hos redan kända kopplingsanordningar och att utveckla en metod för reglering av en mot blockering skyddad bromsanläggning, med vilken en rusning av hjulen spåras även vid fyrhjulsdrift under alla betingelser och en oönskad bromstrycksreducering på grund av en dylik situation utesluts.

Det har visat sig att denna uppgift kan lösas på ett över- raskande enkelt sätt med en metod av tidigare skildrat slag, vars vidareutformning består i att reglerförhàllandet vid ett för en rusning resp. en rusningstendens typiskt hjul- vridförhållande ändras vid en bestämd tidpunkt, genom att den momentana hjuleftersläpningen för denna tidperiod lämnas obeaktad som regelrkríterium och endast hjulaccelerationen eller hjulretardationen blir bestämmande för bromstrycksreg- leringen.

Vid den hittills kända utformningen av fordonsreferenshas- tigheten ur de enskilda hjulens vridförhàllande är i flera situationer en felaktig tolkning beträffandefden momentana löpstabiliteten eller benägenheten för blockering hos de enskilda hjulen möjlig. Regulatorn, riktigare sagt kopp- lingslogiken, kan exempelvis icke urskilja en kraftig acce- leration av fordonet på torr, greppfast vägbana fràn sliran- de hjul vid làg, homogen friktion, eftersom samtliga hjul i denna situation roterar med omkring samma eftersläpning.

Metoden enligt uppfinningen spårar däremot entydigt hjulens rusningstendens i varje situation och regleringen aktiveras även vid en i denna situation utlöst inbromsning resp. bromstrycket hålls konstant eller reduceras endast om mot- svarande hjul verkligen blir instabilt och tenderar mot en blockering. Fordonets fulla bromsförmága inklusive reglerin- 468 040 gen av blockeringsskyddet, som ombesörjer styrförmàgan och körstabiliteten, upprätthålls således.

I en fördelaktig utföringsform av metoden enligt uppfinnin- gen bestäms regleringen genom det ändrade reglerförhållan- det, om det i denna fas, dvs. under det för en rusning ty- piska hjulvridförhållandet, sker en bromstrycksreglering, tills åtminstone ett fordonshjul för en bestämd minsta period åter uppvisar ett stabilt vridförhàllande, Sker där- emot ingen reglering av bromstrycket under denna fas, upp- rätthálls det ändrade reglerförhållandet endast under rus- ningsperioden.

I en ytterligare utföringsform av uppfinningen utvärderas fordonsreferenshastighetens förlopp, speciellt ökningen, dvs. differentialkvoten, för fordonsreferenshastigheten ut- över ett bestämt gränsvärde, för att spåra rusningstenden- sen. Gränsvärdet för fordonsreferenshastighetens gradient, som tillkännager rusningstendensen, fastläggs därvid till ett värde i området mellan 0,1 g och 0,3 g, varvid 'g' be- tecknar jordaccelerationskonstanten. Detta gränsvärde kan emellertid även varieras i steg eller kontinuerligt beroende pà fordonsreferenshastighetens förlopp.

En variant av metoden enligt uppfinningen består dessutom i att reglerförhållandet vid ett för en rusningstendens typiskt hjulvridförhàllande ändras först sedan ett eller flera startvillkor uppfyllts. En ökning av fordonsreferens- hastigheten utöver ett bestämt gränsvärde, som t.ex. kan fastläggas i området mellan 0,1 g och 0,5 g, och ett fort- bestånd av denna tendens under en bestämd minsta tidsperiod av exempelvis 40 till 200 ms, kan väljas som startvillkor.

I en ytterligare utföringsform enligt uppfinningen har an- ordnats att ett hjul övertar kontrollen av fordonsreferens- hastigheten, sedan åtminstone samma hjul återförts till ett stabilt vridförhàllande, dvs. efter att detta hjul kommit in i det stabila området för friktionens eftersläpningskurva. 468 040 Allt efter fordonets konstruktion övertar det först stabili- serade hjulet eller ett visst hjul (bakhjul eller framhjul) eller hjulet i en bestämd hjulgrupp (kombinationen fram- hjul/bakhjul) denna uppgift.

I många fall är det en fördel, om bromstrycket vid reglerin- gens början i enlighet med en annan utföringsform enligt uppfinningen fördröjs med en bestämd, av hjulvrídförhàllan- det beroende tidperiod, efter omkopplingen till det ändrade reglerförhållandet och fastläggandet av en bromspåverkan, varvid en sådan signal exempelvis kan åstadkommas med hjälp av bromsljuskontakten. Allt efter storleken av den vid denna tidspunkt konstaterade hjulfördröjningen börjar tryckreduce- ringen vid regleringens början med exempelvis 5 ms till 70 ms senare.

En ytterligare utföringsform för metoden enligt uppfinningen utgörs av att en vid denna tidpunkt ännu pågående regler- cykel avslutas i förtid vid konstaterandet av ett för en rusningstendens typiskt hjulvridförhållande och en accelera- tion av fordonet resp. en ökning av fordonsreferenshastighe- ten omedelbart efter en reglerad inbromsning.

Kopplingsanordningar för att genomföra metoden enligt upp- finningen beskrivs i de sekundära kraven. En speciell utfö- ringsform uppvisar kopplingen med en som motkopplad integra- tor verkande digitalräknare, vilken sätts igång och integre- rar fordonsreferenshastigheten med en bestämd tidskonstant, så snart startvillkoren uppfyllts.

Denna integrations-tidskonstant har i en utföringsform när- mats till minimiaccelerationen, vilken fordonet utsätts för även vid låg friktion, eftersläpning på hal is, och då lig- ger eftersläpningen - allt efter fordonskonstruktionen - mellan 0,1 g och 0,3 g. Om fordonsreferenshastigheten över en längre tidperiod tillkännager en rusningstendens genom att stadigt öka med små steg eller reduceras endast i ringa mån, omkopplas lämpligen integrations-tidskonstanten till I» .fn O\ 03 CD .Ps C.) ett avsevärt större värde och därigenom inleds på sätt och vis en mera finkänslig reglering.

Integratorn i kopplingsanordningen enligt uppfinningen åter- förs med fördel under en reglercykel till nollvärdet, så snart ett fordonshjul uppvisar ett stabilt vridförhàllande och startas på nytt, så snart startvillkoren uppfyllts.

Kopplingsanordningen kan alternativt även utformas så att den under en reglercykel på grund av ett stabilt vridförhàl- lande hos ett fordonshjul till nollvärdet åteförda integra- torn åter startas upp vid en ny ökning av fordonsreferens- hastigheten - oberoende av startvillkoren.

Kopplingsanordningen är i en utföringsform utformad så att denna utvärderar den över en bestämd minsta tidperiod varan- de fördröjningen hos ett fordonshjul i anslutning till detta hjuls acceleration som kriterium för detta hjuls stabila vridförhållande, som icke uppvisar en rusningstendens.

I en utföringsform har det slutligen anordnats att utforma kopplingsanordningen enligt uppfinningen så att en signal för bromspàverkan, vilken exempelvis utgår fràn den alltid förefintliga bromsljuskontakten, kan ledas fram till digi- talräknaren och leda till en påskyndad återföring av räk- naren.

Ytterligare särdrag, fördelar och användningsmöjligheter av uppfinningen framgår av beskrivningen av utföringsexempel nedan i anslutning till ritningarna, på vilka: - figurerna l-4 visar i diagramform tidsförloppet för for- donshastigheten, fordonsreferenshastigheten, hastigheten hos ett hjul och förloppet av en härledd regler- och kontroll- storlek i olika, för användningen av metoden enligt uppfin- ningen känntecknande situationer, varvid - figur 2 visar en inbromsning på speciellt hal vägbana; _4es 040 a 8 - figur 3 visar en inbromsning pá sträv vägbana; - figur 4 visar en liknande situation som figur 2 men i en modifierad utföringsform av metoden enligt uppfinningen för spàrningen av den härledda storleken; och - figur 5 visar kopplingsschemat för den principiella upp- byggnaden av en kopplingsanordning för att genomföra metoden enligt uppfinningen.

I figur l återges i förenklad och idealiserad form fordons- referenshastighetens VREF förlopp i en situation, i vilken metoden enligt uppfinningen kommer till sin rätt. Vid tid- punkten tl ökar hastigheten VR hos fordonshjulet, som av- ses i diagrammet, utöver den med streck visade fordonshas- tigheten VFZG . Referensstorleken VREF följer i den här ob- serverade situationen hjulhastigheten VR , eftersom samtliga hjul i t.eX. denna situation antar en synkron positiv efter- släpning. Hjulens hastighet blir alltså större än fordons- hastigheten. Detta är möjligt, eftersom samtliga hjul via drivaxeln är kopplade till varandra och eftersom friktionen mellan däck och vägbana i denna situation är så liten, att skillnaden i vägmomentet vid de enskilda hjulen är mindre än hjulens kopplingsmoment sinsemellan.

Först vid tidpunkten tz reagerar rusnings-regleringen på rusningstendensen, eftersom först efter tidperiodens tl -22 slut startvillkoren blivit uppfyllda. I det här skildrade exemplet mäste för en tidperíod av 70 ms ökningen av for- donsreferenshastigheten VREF uppnå ett gränsvärde 0,3 g el- ler passera detta för att utlösa rusningsregleringen.

Vid tidpunkten tz ändras reglerförhâllandet. Medan broms- tryckregleringen vid den mot blockering skyddade bromsanläg- gningen i 'normalfallet', dvs sålänge ingen rusning resp. rusningstendens konstateras,är beroende såväl av den momen- tana hjuleftersläpningen som av den negativa eller positiva accelerationen, blir efter omkopplingen vid tidpunkten t2 - så snart bromsen påverkas - bromstryckregleringen oberoende av den momentana eftersläpningen. I denna situation bestäms 4:* .fn CA CO C D .ra- CD bromstrycket uteslutande av fördröjningen och accelerationen hos hjulet ifråga. En bromsminskning, dvs. en för stark re- ducering av bromstrycket som följd av det rusande hjulet och den därav betingade ökningen av referensstorleken VREF ut- över den verkliga fordonshastigheten VFZG utesluts på detta sätt. En blockering av hjulen utesluts likaledes, då det ändrade reglerförhållandet, dvs. det ensidiga beroendet hos bromsregleringen av den positiva eller negativa acceleratio- nen, endast gäller till en viss tidpunkt.

I utföringsformen för metoden enligt uppfinningen enligt figur l utvärderas fordonsreferenshastighetens VREF förlopp, speciellt ökningen av denna referensstorlek, för spårningen av en rusningstendens. Tidpunkten för avslutandet av den speciella regleringen resp. regleringen av rusningstendensen och för återställandet till normal reglering spåras med hjälp av en motkopplad integrator, som kan åstadkommas av en räknare i en digital reglerkoppling.

Vid denna integration av fordonsreferenshastigheten VREF :as som tidskonstant en bestämd storlek, vilken närmats den minimiacceleration, som ett .fordon kan uppnå även under mycket ogynnsamma betingelser, dvs. på hal vägbana. En streckpunkterad linje BNIN med en mot denna minimiaccelera- tion svarande gradient visar denna tidskonstant. För uwnna gradient väljs exempelvis ett värde i området mellan {,. ~:: 0,3 g.

Linjen BMIN skär fordonsreferenshastigheten VREF i 2::;-n~- ten tz , eftersom, om kopplingen till det ändrade reglezfrz- hâllandeet sker vid denna tidpunkt och integrationen :årsr- jas. Räknarinnehållet symboliseras av kurvan i. Med utgångs- punkt från tidpunkten tz ökar räknarinnehållet motsvarande referenshastighetens VREF ökning i förhållande till den med streckad linje återgivna fordonshastigheten VFZG resp. i förhållande till den av minimiaccelerationen §HN återgivna linjen. Så snart referenshastigheten VREF åter närmar sig fordonshastigheten, dvs. rusningen resp. den positiva efter- 468 040 10 släpningen blir mindre, minskas på motsvarande sätt integra- torinnehâllet i och faller åter mot noll vid tidpunkten t4 vid vilken linjen BMIN skär den sluttande kurvan VREF .

I För integrationen gäller således sambandet m f (bREF ' BMIN ) dt f n varvid 'bREF ' i denna formel representerar ökningen, dvs. differentialkvoten för fordonsreferenshastigheten VREF .

Integrationsförloppet mellan tl och tz har underordnad betydelse för 'rusnings-regleringen'. I den nedan i anslut- ning till figur 5 beskrivna kopplingsanordningen spåras med samma integrator endast startvillkoren och integratorn åter- förs vid tidpunkten t2 mot noll, så att den kan lösa sin egentliga tidigare skildrade uppgift. Detta integrationsför- lopp för spàrningen av startvillkoren symboliseras av det integratorinnehàllet representerande kurvförloppet i under tidperioden tl till tz .

Vid det i figur l visade förloppet ansluter en reglerad bromsning omedelbart till en situation med rusande hjul, vilken har en stark ökning av referenshastigheten VREF över den verkliga fordonshastigheten VFZG till följd. Bromsen påverkades vid tidpunkten t3 'försiktigt', dvs. med liten pedalkraft. Motsvarande det ökande bromstrycket sjunker hjulhastigheten VR hos det fordonshjul som i den här situa- tionen medför fordonsreferenshastigheten VF . Vid tidpunkten t5 sjunker hjulhastigheten VR under den verkliga fordons- hastigheten VFZG. Hjulhastigheten VR sjunker så långt och så fort att regleringen av bromseftersläpningen utlöses, vilken genom konstanthållandet och/eller reducering av bromstrycket leder till en förnyad acceleration av fordons- hjulet och ett närmande av hjulhastigheten VR till fordons- ll 468 040 hastigheten VFZG . Detta har i figur 1 antytts med förloppet av hjulhastigheten VR i anslutning till tidpunkten t5 _ Vid tidpunkten t5 hade särregleringen redan avslutats, eftersom integratorinnehàllet i redan tidigare sjunkit mot noll.

Enligt uppfinningen lämnas den momentana hjuleftersläpningen och således fordonsreferenshastigheten VREF i regulatorn för bromseftersläpningen resp. dess kopplingslogik efter tid- punkten tz utan avseende, eftersom logiken från referens- hastighetens VREF förlopp varseblir att det för det första föreligger ett för rusningstendensen typiskt hjulvridförhàl- lande, som gäller vid tidpunkten tl , och att det för det andra startvillkoren vid tidpunkten tz är uppfyllda. Regle- ringen styrs således efter tidpunkten tz endast av den mo- mentana hju1fetar¿ati0nen eller hjulaccelerationen. Om det inte sker en bromstrycksreglering, träder vid tidpunkten t4 det vanliga reglerförhàllandet åter i kraft, i vilket både eftersläpningen och hjulaccelerationen resp. -fördröjningen gäller som regleringskriterier; vid tidpunkten t4 faller nämligen integratorinnehàllet åter mot noll.

Om under en rusningsfas, dvs. under ett för en rusning eller en rusningstendens typiskt hjulvridförhàllande och efter uppfyllandet av startvillkoren, bromstrycksregleringen emel- lertíd startar, gäller det ändrade reglerförhällandet så länge' tills ett hjul eller ett bestämt fordonsbjul, allt- efter regulatorns utformning, äter löper stabilt resp. àter kommer in i det stabila området för friktions-eftersläp- ningskurvan. Om bromstrycksregleringen redan skulle pàbör- jats före tidpunkten t4 , skulle sistnämnda villkor i bromsningsförloppet i figur l varit uppfyllt vid tidpunkten ts . Fordonshjulet för vilket kurvan VR gäller, vidkänner nämligen i anslutning till en acceleration äter en tydlig fördröjning, vilket av logiken uppfattas som ett tecken pà ett stabilt hjulvridförhàllande. Efter tidperioden t6 be- stämmer àter fordonsreferensen VREF och således eftersläp- ningen i kombination med hjulfördröjningen och -acceleratio- nen i detta fall bromstrycksregleringen. 4ea 040 t a 12 Figur 2 avser ett accelerations- och bromsningsförlopp på speciellt hal vägbana. Friktionen (uL ) är i denna situation mycket liten. Omkring tidpunkten t? blir hjulens slirning stor och den ytterligare ökningen av fordonsreferenshastig- heten VREF motsvarar ungefär den definierade linjen BREF MAX, som bestäms av den fysikaliskt största möjliga gradienten. Situationer i vilka hjulhastigheten stiger ännu brantare, dvs. går utanför BREF MAX, har inom ramen av före- liggande uppfinning underordnad betydelse, eftersom en sådan exceptionell ökning av hjulhastigheten entydigt låter skönja en rusning. I det i figur 2 visade fallet påbörjas vid tid- punkten tlo under rusningsfasen ett bromsningsförlopp, vil- ket emellertid, då vägbanan är mycket hal, snart leder till en instabilisering av ett fordonshjul och en start av broms- trycksregleringen. Dessutom avtar fordonshastigheten VFZG endast förhållandevis långsamt. Referensstorleken VREF indi- kerar att åtminstone det momentant för denna referensstorlek ansvariga hjulet fortfarande löper med positiv eftersläpning. Visserligen är referensstorleken VREF sedan tidpunkten t8 , vid vilken startvillkoren för ändring av reglerförhàllandet varit uppfyllda, utan betydelse för bromstrycksregleringen, så att bromsningens avvlägsnande på grund av för stor skillnad mellan referensstorleken VREF och fordonshastigheten VFZG ej kan inträffa. Vid tidpunkten tll uppvisar det här iakttagna hjulet, vars hastighet VR visas' i figur 2, åter ett stabilt vridförhàllandé. Elektro- niken urskiljer detta ur hjulets retardation i anslutning till en förnyad acceleration. Enligt uppfinningen återförs integratorn vid tidpunkten tll och fordonshastigheten redu- ceras till hjulhastighetens värde vid tidpunkten tll . Det speciella reglerförhållandet är således avslutat. Från tll gäller som regleringskriterier åter eftersläpning, hjulacce- leration och -fördröjning. För ett nytt inträde i rusnings- regleringen och för integratorns start måste startvillkoren åter vara uppfyllda.

Det först stabilt löpande hjulet är i det beskrivna utfö- ringsexemplet bestämmande för referensstorlekens VREF minsk- 468 040 13 ning och integratorns áterförande. I andra utföringsformer sker àterföringen till normalregleringen först då ett bak- hjul eller det snabbast roterande bakhjulet uppvisar ett stabilt vridförhàllande. Vid några fordonskonstruktioner kan det vara gynnsammare att överlåta referensstorlekens styr- ning till ett framhjul. Kriterier för val av styrhjulet är bl.a. utformningen av differentialen, dvs. differentialspär- ren och kopplingarna i drivsträngarna.

Figur 3 visar förloppet av olika hastigheter i situationer med stor friktion (un ). Startvillkoren uppfylls även i det- ta fall av drivorganets acceleration under tidperioden tlz till tl3 , så att integratorn börjar efter tl3 och det ändrade reglerförhållandet blir gällande. Till skillnad från de i figurerna l och 2 beskrivna exemplen överförs här emel- lertid drivmomentet till vägbanan, så att den positiva eftersläpningen förblir liten. Referensstorleken VREF och den verkliga fordonshastigheten VFZG överensstämmer i stort sett. Fastän referensstorleken VREF fortlöper liknande fal- len enligt figurerna l och 2, så uppträder ingen rusning.

Vid tidpunkten tl4 påbörjas ett bromsförlopp som vid tid- punkten tl5 har en instabilisering av ett hjul till följd och därigenom påbörjas en bromstrycksreglering. Under dessa betingelser, dvs. på denna sträva vägbana, accelereras emel- lertid detta hjul åter mycket snabbt och àtefförs vid tid- punkten tl6 in i det stabila området, varigenom integratorn àterställs och det ändrade reglérförhållandet åter upphävs.

Från-tl6 kommer bromstrycksregleringen åter att bestämmas av den momentana eftersläpningen och även av hjulfördröjningen och -accelerationen.

Figur 4 avser liksom figur 2 ett fordons beteende på spe- ciellt hal vägbana (uL ). Vid tidpunkten tl8 är startvillko- ren i situationen enligt figur 4 åter uppfyllda, varför re- ferenshastighetens integration påbörjas. För integratorn gäller först den redan enligt figurerna l-3 skildrade, av den hela tiden tillgängliga retardation BMINl härledda .o 468 040 l4 tidskonstanten. Vid tidpunkten tl9 sjunker referenshastighe- ten VREF under gränsvärdet av t.ex. + 0,2 g. Detta medför en integrations-tidskonstanten till ett väsent- vilket omkoppling av ligt större värde, visas i figur 4 med den svagt lutande linjen BMIN2 . Vid konstant eller nästan konstant referenshastighet VREF kommer således integratorinnehållet att reduceras långsamt, dvs. i små steg. Vid tidpunkten tzo börjar den positiva eftersläpningen att avta. Referenshas- tigheten minskar. Gradienten underskrider ett gränsvärde av exempelvis - 0,2 g, vilket medför en återkoppling av inte- grationsförloppet till tidskonstanten BMINl . Minskningen av den positiva eftersläpningen kan nollställas genom påverkan av bromsen vid tidpunkten tzo eller genom en reducering av drivkraften. Vid tidpunkten t22 har slutligen integratorin- nehållet åter sjunkit mot noll, så att det normala regler- förhållandet åter gäller för en eventuellt anslutande regle- rad inbromsning. Referensstorleken VREF och fordonshastighe- ten överensstämmer åter tillnärmelsevis vid tidpunkten t23.

En kopplingsanordning för att genomföra metoden i enlighet med figurerna l-4 enligt uppfinningen visas i figur 5.

Via anslutningsklämmorna El till E4 leds elektriska signa- ler som motsvarar de enskilda hjulens momentana hastigheter vRl (El ), VRZ (E2 ), VR3 (E3 ) och VR4 (E4 ) till en logisk koppling. Efter ett bestämt schema eller räknemönster bildas i denna logiska koppling l fordonsreferenshastigheten VREF och leds via en utgång A till en komparator 2. Är fordonsreferenshastighetens VREF gradient bREF lika med eller större än ett start-gränsvärde bREF0 , vilket t.ex. är 0,3 g, signaleras detta tillstånd via en OCH-grind 3 till en digitalräknare 4, ifall signalen vid utgången A3 i denna i detta fall det andra 3 blir uppfyllt på grund av räknare är noll, eftersom endast OCH-villkoret för återföringen över ett fasvändarsteg 5. Utgångssignalen 'l' OCH-grinden å 468 040 15 eller 'H' vid utgången A3 i räknaren 4 upprätthålls till att börja med, så länge det av komparatorn 2 övervakade startvillkoret är uppfyllt. Via en ELLER-grind 6 och en OCH-grind 7, vars andra villkor uppfylls av referenssigna- lens VREF förekomst, anropas integratorn 8, vars innehåll via utgången A4 meddelas till en komparator 9. Blir resul- tatet av jämförelsen större än noll, vars konstant finns vid komparatorns ingång K, fortlöper på grund av signalåterfö- ringen till ELLER-grinden 6 och OCH-grinden 7 integrationen av referenshastigheten VREF genom integratorn 8.

Samtidigt uppfyller en signal vid komparatorns 9 utgång A ett av OCH-villkoren i en OCH-grind 10. 5 Identifierar komparatorn 9 integratorns innehåll som noll, så leder detta via komparatorns 9 utgång A6 till ett åter- förande (R='RESET') av räknaren 4 och således till signalens avslutande vid räknarens utgång A3 . Eftersom det vid denna tidpunkt inte heller kan finnas en signal vid komparatorns 9 utgång A5 , kommer integratorn först att sättas igång igen, då det finns en signal vid komparatorns 2 utgång och räkna- rens i förväg bestämda räknebelopp blivit uppnått. Stegen 2 och 4 fastställer således startvillkoren för integratorn.

Grindens 10 andra OCH-villkor uppfylls på grund av fasvän- darsteget ll, om det inte finns någon signal vid ingången E5 ; detta tillstånd gäller så länge det inte sker något regleringsförlopp. En sidostyrd vippa med bestämd basin- ställning fastställs av OCH-grindens 10 utgående signal och omkopplar en kontakt 13 till det med streckad linje visade ,läget, i vilket en kopplingskrets 14 är förbunden med ut- gångsklämman 'Reg.'. Kopplingskretsen 14 symboliserar det ändrade i den s.k. rusningsfasen gällande reglerförhållan- det. Så länge komponenten 14 via kontakten 13 är ansluten till reglerklämman 'Rg.', äger en för varje hjul individuell reglering av accelerationen och fördröjningen rum utan hän- syn till den momentana eftersläpningen. 468 040 i 16 Befinner sig emellertid kontakten 13 i det visade ursprungs- läget, bestäms regleringen av kopplingskretsen 15, vilken ansvarar för normalregleringen med hänsyn till den momentana eftersläpningen i kombination med den för varje hjul indivi- duella ring gäller så länge det vid vippans l2 utgång A7 accelerationen och retardation. Denna n0rmalre91e- ej före- ligger någon Detta är signal. fallet, om integratorns 8 innehåll är lika med noll utanför en regleringscykel eller om inom en regleringscykel åtminstone ett hjul eller ett bestämt hjul uppvisar ett stabilt vridförhållande.

Ingàngarna duella differentieringsstegen 16 till El -E4 , vid vilka informationer över de indivi- hjulhastigheterna föreligger är även kopplade till 19. Vid stegens 16 till 19 utgångar A8 till All föreligger således informationen över den individuella accelerationen eller fördröjníngen för ett fordonshjul. Ett fördröjnings- och logiskt block 20 övertar uppgiften att ur accelerationssignalerna för de enskilda vilket hjul blir då även referensstorleken VREF, såsom hjulen konstatera, som löper stabilt. Detta hjuls hastighet tidigare l-4. skildrats i anslutning till diagrammen i figurerna Signalen vid väljarstegets 20 utgång sammankopplas i en OCH-grind 21 med komparatorns 9 utgång A5 . En utgångssignal från 'OCH-grinden 21 föreligger således, om ett hjul löper stabilt och om integratorinnehàllet är större än noll.

En komparator 22 konstaterar, om den individuella hjulacce- lerationen bRAD understiger det vid komparatorns 22 klämma Thl föreliggande gränsvärdet. Detta är fallet, om hjulet utsätts för en viss fördröjning och låter därigenom märka att det stabilt. bestämd tidperiod Upprätthålls detta villkor för en av exempelvis 100 ms, vilket konstateras räknare 23, så leder detta via kopplingen 24 till en löper aV en kortvarig omkopplingspuls, som àterför 12 via en ELLER-grind 25. På hjul utlösta vippan grund av denna, av ett stabilt löpande àterföringen återtar kontakten 13 sitt ur- 468 040 17 sprungsläge, i vilket kopplingskretsen 15 bestämmer regler- förhållandet.

Via kontakten 26 förbinds dessutom den av urvalskopplingen 20 spárade hastigheten hos det stabilt löpande hjulet med klämman REF, sà att det vid klämman nu föreligger hastighe- ten för det stabilt löpande hjulet som fordonsreferenshas- tighet.

Den i anslutning till figur 4 beskrivna omkopplingen vid tidpunkten tl9 till en integration med stor tidskonstant uppnås i kopplingsanordningen enligt figur 5 genom en kon- takt 27, som från tidskonstanten Tl omkopplar till T2 , så snart den i steget 28 differentierade fordonsreferenshastig- heten VREF , dvs. i viss mån referensaccelerationen bREF , blir omkring noll resp. inom omrâdet av exempelvis 1 0,2 g antar ett litet värde. Gränsområdet matas via en ingàngsl- klämma y till en komparator 29, som omkopplar kontakten 27 fràn det visade ursprungsläget till den med streckad linje visade positionen, så snart t.ex. fordonshastigheten blir konstant, eller noggrannare sagt, ligger inom det av ovan nämnda gränser definierade området.

Via kontakten 27 kopplas tidskonstanten Tl eller T2 till integratorn 8.

Dessutom skall kompletteras att integratorn 8 via en OCH-grind 30 alltid återförs, om ett hjul eller ett bestämt hjul kommer in i det stabila omrâdet och steget 24 således avger en impuls och om det samtidigt via ingàngsklämman E5 signaleras 'reglering', dvs. om en regleringscykel är igång just dà.

Via en ytterligare OCH-grind 31 kombineras den via klämman E5 inmatade regleringssignalen med integratorns 8 utgångs- signal och matas via en komparator 32 till en räknare 33.

Stegen 3l, 32 och 33 träder i funktion, om integratorns 8 468 040 18 innehåll vid en ännu icke avslutad reglering av bromsefter- släpningen uppnår eller överskrider ett visst minsta värde, som av referensstorleken Th2 är fastlagt vid komparatorns 32 andra ingång. I detta fall åstadkoms mycket snabbt via räk- naren 33 regleringens slut och det avges en motsvarande sig- nal. Dylika situationer, i vilka bromstrycksregleringen ännu inte är avslutad och det ändå konstateras en positiv efter- släpning med hjälp av integratorn 8, kan uppträda i prakti- ken, eftersom förloppet för bromstrycksregleringen vid bromsanläggningar av här skildrat slag kan vara över en minsta period av t.ex. 700 ms. Vid en signal för positiv eftersläpning avslutas därför lämpligen den pågående regle- rade inbromsningen så snabbt som möjligt, såsom här med hjälp av räknaren 33 och utgàngssignalen A13 .

I kopplingen i figur 5 finns slutligen en signalgivare 34, som vid bromspàverkan fastställs t.ex. via en bromsljuskon- takt och vilken startar bromstrycksregleringen via utgångs- klämman S. Har bromsanläggningen vid bromspàverkan omkopp- lats till det ändrade reglerförhållandet, vilket åstadkom- mits av en signal vid vippans 12 utgång A7 och omkopplingen av kontakten 13, befinner sig även kontakten 35 i det med streck visade läget. I detta kopplingsläge börjar en tids- konstant T3 att arbeta, vilken vid regleringens början om- besörjer en förlängning av ökningen av bromstrycket och där- igenom påskyndar övergången från fasen med positiv efter- släpning till bromsförloppet.

För att skapa en klarare framställning togs ingen hänsyn till till de båda sist skildrade åtgärderna, dvs. reglerin- gens avslutning i förtid via utgången A13 och det direkta inflytandet av bromspåverkninggnalen resp. startregleringen i diagrammen, dvs. i figurerna l-4.

(I) I)

Claims (9)

1. 468 040 19 Patentkrav l. Metod för reglering av en mot blockering skyddad, för motorfordon med fyrhjulsdrift avsedd bromsanläggning, enligt vilken alstras fordonshjulens vridförhàllande visande elek- triska signaler, ur vilka styrsignaler för bromstrycket kan härledas efter en elektronisk bearbetning och logisk kopp- ling, med vilka bromstrycket vid en blockeringstendens sänks och hålls konstant och vid given tidpunkt åter höjs och en- ligt vilken hjuleftersläpningen och hjulaccelerationen samt hjulretardationen utvärderas som reglerkriterier varvid den individuella hjulhastigheten jämförs med en fordonsreferens- hastighet, vilken bildas med hänsyn till samtliga hjuls .vridförhállande, k ä n n e t e c k n a d av att reglerföhàl- landet vid ett för en rusning eller en rusningstendens typiskt hjulvridförhàllande ändras ända till en viss tid - punkt, genom att den momentana hjuleftersläpningen under denna tidsperiod lämnas utan avseende som reglerkriterium och endast hjulaccelerationen eller hjulretardationen blir bestämmande för bromstryckets reglering, varvid fordonsrefe- renshastighetens (VREF) förlopp utvärderas för mätning av en rusningstendens och varvid' ökningen, d V Sf different tialkvoten, för fordonsreferenshastigheten (VREF)= ovanför ett ibestämt gränsvärde (BMTN) utvärderas för mätning av rusningstendensen.

2. Metod enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att regleringen bestäms av det ändrade reglerförhállandet, om det i denna fas sker en reglering av bromstrycket, tills åtminstone ett fordonshjul under en bestämd minsta tidsperiod uppvisar ett stabilt vridförhàllande.

3. Metod enligt krav l eller 2,'k ä n n e t e c k n a d av att det ändrade reglerförhàllandet upprätthålls under rus- ningsperíoden, om i denna fas ingen reglering äger rum. 7. Metod 468 040 a M 2°

4. Metod enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att gränsvärdet (BMIN ) för fordonsreferenshastighetens (vRBF ) gradient väljs inom omrâdet mellan 0,1 g och 0,3 g, varvid g betecknar jordens accelerationskonstant. 5- Metod enligt krav l. k ä n n e t e c k n a d av att gränsvärdet (BMIN , BMINl , BMIN2 ) för fordonreferenshas- tighetens gradient som funktion av fordonsreferenshastighe- tens (v ) förlopp varieras kontinuerligt eller stegvis. REF 6. Metod enligt något av kraven l-5; k ä n n e t e c k n a d av att reglerförhàllandet ändras först vid ett för en rus- typiskt hjulvridförhàllande flera startvillkor blivit uppfyllda. ningstendens sedan ett eller enligt krav 6- k ä n n e t e c k n a d av att man som startvillkor väljer en ökning av fordonsreferenshastig- heten (VREF ) över ett bestämt gränsvärde samt bibehàllandet av denna tendens under en bestämd minsta tidsperiod. 8. Metod enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att man fastlägger 0,5 g. ett startgränsvärde inom omrâdet mellan 0,lg oc! f 9. Metod enligt krav 7 eller 3, k ä n n e t e c k n-a d av att man väljer en minsta tidsperiod för starten inom område' mellan 40 ms och 200 ms. 10. Metod n a d av att sedan åtminstone ett fordonshjul àterförts till ett stabilt vridförhàllande detta hjul övertar fordonsrefe- renshastighetens (VREF ) reglering. enligt_nàgot av kraven l- 9, k ä n n e t e c k - '4 ft 21 468 040 11. Metod enligt något av kraven l-10, k ä n n e t e c k - n a d av att bromstryckets minskning vid regleringens början fördröjs med en bestämd, av hjulvridförhållandet beroende tidperiod efter omkopplingen till det ändrade reglerförhál- landet och signalgivningen för en bromspàverkan, exempelvis med hjälp av en bromsljuskohtakt. l2. :Metod enligt krav ll, k ä n n e t e c k n a d av att bromstryckets minskning fördröjs beroende på hjulvridförhål- landet med mellan exempelvis 5 och 70 ms, varvid vid en li- ten hjulfördröjning, dvs. vid en fördröjning under omkring l till 2 g, en kortare fördröjningperiod väljs och vid en lång hjulfördröjning en längre fördröjningperiod. 13. Metod enligt något av kraven l- 12, k ä n n e t e c k - n a d av att vid mätningen av ett för en rusning typiskt hjulvridförhållande och vid en ökning av fordonsreferenshas- tigheten omedelbart efter en reglerad bromsning en då ännu pågående reglercykel eller reglerhändelse avslutas i förtid. 14. Kopplingsanordning för genomförandet av metoden enligt något av kraven l-»13,med sensorer för att alstra elektriska signaler motsvarande fordonshjulens vridförhållände, med kopplingskretsar för beredningen, bearbetningen' och den logiska kopplingen av sensorsignalerna och för att alstra regleringssignaler för bromstrycket beroende pà .eftersläp- ningen och retardationen eller accelerationen av de enskilda hjulen, varvid en fordonsreferenshastighet är härledbar ur informationerna över hjulens vridförhållande och är jämför- bar med den momentana hastigheten samt med kopplingsorgan för regleringens påverkan vid uppträdandet av rusningsten- denser, k ä n n e t e c k n a d av att vid mätningen av ett för en rusning eller en rusningstendens typiskt hjulvridför- hållande och när bestämda startvillkor uppnåtts, dvs. när bestämda gränsvärden uppnås eller överskrids, det sker en omkoppling till ett andra reglerförhållande, enligt vilket 22 468 040 den momentana hjulslirningen lämnas utan avseende resp- när bromstrycket är reglerbart i avhängighet av hjulaccele~ rationen och hjulretardationen. 1

5. Kopplingsanordning enligt krav 14, k ä n n e t e c k - n a d av att en ökning av fordonsreferenshastigheten (VREF ) över ett konstant gränsvärde (BMIN ) kan utvärderas som kri- terium för rusningstendensen. 1

6. Kopplingsanordning enligt krav 14. k ä n n e t e c k - n a d av att en ökning av fordonsreferenshastigheten (VREF ) över ett variabelt, av fordonsreferenshastighetens förlopp beroende gränsvärde (BMIN ,BMINl , BMIN2 ) kan utvärderas som kriterium för rusningstendensen. 17-Kopplingsanordning enligt något av kraven 14-16, k ä n - n e t e c k n a d av att en ökning av fordonsreferenshastig- heten (VREF ) över ett konstant startgränsvärde och upprätthàllandet av denna tendens under en minsta tidsperiod uppfyller startvillkoren för omkopplingen till ett andra reglerförhàllande. 18,Kopplingsanordning enligt något av kraven 14-17, k ä n - n e t e c k n a d av att denna under reglercykeln framkallar en återkoppling till normal reglering, i vilken bråmstrycko: är reglerbart i avhängighet av hjuleftersläpningen och hjul- retardationen eller hjulaccelerationen, så snart åtminstone ett fordonshjul uppvisar ett stabilt vridförhàllanden 19.Kopplingsanordning enligt något av kraven 14-18, k a n - n e t e c k n a d av att denna under reglercykeln framkalla: en återkoppling till normal reglering, sà snart ett bestämt fordonshjul, allt efter fordonets konstruktion ett bakhjul eller ett framhjul, uppvisar ett stabilt vridförhàllande. 20.Kopplingsanordning enligt något av kraven 14-18, k ä n - n e t e c k n a d av att denna under reglercykeln framkallar en återkoppling till normal reglering, så snart ett bestämt II) 468 040 23 fordonshjul i en hjulgrupp uppvisar ett stabilt vridförhál- lande. 21. Kopplingsanordníng enligt något av kraven 14-ZQ k ä n - n e t e c k n a d av att denna uppvisar en digitalräknare _ som motkopplad integrator (8), vilken sätts igång, så snart startvillkoren uppfyllts, och vilken integrerar ökningen, dvs. differentialkvoten (bREF ) för fordonsreferenshastighe- ten (VREF ) med en bestämd tidskonstant. 22. Kopplingsanordning enligt krav 21, k ä n n e t e c k - n a d av att integrations-tidskonstanten vid liten friktion har närmats den minsta fordonsaccelerationen. 23. Kopplingsanordning enligt krav 22, k ä n n e t e c k - n a d av att ett värde inom området mellan 0,1 och 0,3 g har fastlagts som integrations-tidskonstant. 24- Kopplingsanordning enligt något av kraven 21-23 k ä n - n e t-e c k n a_d av- att denna integrations-tidskonstant omkopplas till ett väsentligt högre värde (BMIN2), när for- donsreferenshastigheten uppvisar en rusningstendens över en bestämd längre tidsperiod. 25. Kopplingsanordning enligt krav 24, k ä n n e t e c k - n a d av att omkopplingen till den högre tidskonstanten äger rum, så snart fordonsreferenshastighetens gradient har sjun- kit till ett bestämt värde, t.ex. ett värde inom området mellan +0,2 g och -0,2 g. 26. Kopplingsanordning enligt krav 25, k ä n n e t e c k - n a d av att när fordonsreferenshastighetens gradient sjun- ker under ett bestämt värde av t.ex. -0,2 g integrationen fortsätter med den mindre tidskonstanten. 2

7. Kopplingsanordning enligt något av kraven 24-26, k ä n - n e t e c k n a d av att denna integrations-tidskonstant omkopplas till ett värde som är en till tvà tiopotenser _uppvisar ett 24 större. 2

8. Kopplingsanordning enligt något av kraven 21-27 k ä n - av att denna under en reglercykel áterför till nollvärdet, så snart ett fordonshjul stabilt vridförhàllande och åter sätter igång integratorn, så snart startvillkoren uppfyllts. n e t e c k n a d integratorn (8) 2

9. Kopplingsanordning enligt något av kraven 2l-27 k ä n - n e t e c k n a d av att denna under en reglercykel áterför integratorn (8) till nollvärdet, så snart ett fordonshjul stabilt vridförhàllande och åter sätter igång så snart fordonsreferenshastigheten ånyo ökar, uppvisar ett integratorn, dvs. så snart fordonsreferenshastighetens differentialkvot blir positiv. 30. Kopplingsanordning enligt något av kraven 14-29 k ä n - n e t e c k n a d av att denna utvärderar den över en bestämd minsta tidsperiod'varande retardationen hos ett for- donshjul följande en acceleration av detta hjul som krite- rium för ett stabilt, ingen rusningstendens uppvisande vrid- förhållande hos hjulet. 31. Kopplingsanordning enligt något av kraven 21-29 k ä n - n e t e c k n a d pelvis en signal från en bromsljuskontakt kan ledas till digitalräknaren (8) och föranleder ett snabbt àterförande av räknaren. av att en signal för bromspâverkan, exem- Hy MÅ