SE514229C2 - Anordning för styrning av ett bromsarrangemang, samt ett bromssystem för tunga fordon, som innefattar bromsarrangemanget - Google Patents

Description

25 30 35 514 229 En sådan tillsatsbroms är retardern och då speciellt den typ av retarder som genererar ett bromsmoment med hjälp av viskös friktion, exempelvis med hjälp av olja mellan en sta- tor och en rotor. Retarden kan vara ansluten till det tunga fordonets kardanaxeln för att möjliggöra bromsning av denna och således bromsning av de drivna hjulen hos det tunga for- donet. Effekten hos retardern ökar med rotationshastigheten hos kardanaxeln, vidare beror retarderns ansättningstid på tidigare användning av densamma. Innan retardern börjar att producera ett utgående bromsmoment, måste utrymmet kring statorn och rotorn fyllas med olja. Retardern kan innefatta en pump och en oljereservoar. Ju lägre hastighet kardanaxeln hos det tunga fordonet har desto längre tid tar det att fylla utrymmet kring statorn och rotorn. För att påskynda denna operation används ofta en oljeackumulator i anslutning till oljereservoaren. Ett problem med retardern är att re- tarderns långa och varierande ansättningstider upplevs som störande av föraren.

Ett ytterligare exempel på en tillsatsbroms är avgasbromsen som är anordnad i avgasröret och som är förbunden med motorn hos det tunga fordonet. Avgasbromsen innefattar någon typ av ventilanordning som kan vara inrättad att drivas med en luftcylinder. Funktionen hos avgasbromsen är att öka motorns naturliga bromsverkan. Bromsmomentet som produceras av av- gasbromsen beror bland annat på typ av nwtor och aktuell växel hos fordonet. Avgasbromsen är effektiv vid låga väx- lar.

En annan tillsatsbroms som ökar motorns naturliga bromsverkan är kompressionsbromsen, ofta benämnd ”jake brake”.

Såsom omnämnts tidigare verkar nämnda bromsar, dvs hjulbrom- sarna och. tillsatsbromsarna, oberoende av 'varandra. Dessa bromsar kan ha separata reglage. Emellertid förekommer last- bilar där både hjulbromsarna. och retardern aktiveras med 10 15 20 25 30 35 514 229 hjälp av pedalen. När föraren trycker ned pedalen aktiveras först retardern, vilket motsvaras av ett spel hos pedalen, och därefter aktiveras hjulbromsarna. Emellertid är denna sista nämnda lösning otillfredsställande eftersom retarderns Det kan förflyta flera sekunder innan ett utgående bromsmoment gene- ansättningstid är lång* och dessutom. kan variera. reras av retarden. Denna fördröjning i svaret kan upplevas som otillfredsställande av föraren, varvid föraren eventu- ellt trycker ned bromspedalen hårdare, vilket kan leda till onödigt stor bromsverkan, så kallad överbromsning.

SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undanröja ovan nämnda problem. I synnerhet eftersträvas en anordning samt ett bromssystem vilka bidrar till ett snabbt bromssvar av föraren begärd bromsverkan. Vidare eftersträvas en anordning och ett bromssystem vilka bidrar till minskad förslitning av bromsbeläggen hos hjulbromsarna.

Detta ändamål uppnås med den inledningsvis angivna anord- ningen som kännetecknas av vad som anges i patentkravets 1 del. inrättad att kommunicera med nämnda bromsreglage. När således en förare kännetecknande Anordningen är således manövrerar ett bromsreglage, exempelvis trycker ned en bromspedal, överförs en signal till nämnda styrenhet hos an- ordningen som. kan innefatta en dator, varvid styrenheten initierar aktiveringen av huvudbromsen, dvs hjulbromsarna, och tillsatsbromsen, som företrädesvis kan innefatta retar- dern, och fördelar» därvid. bromsverkarl mellan huvudbromsen och tillsatsbromsen. Genom. nämnda fördelning erhålls ett snabbt utgående bromsmoment och således en retardation av fordonet, varvid föraren erhåller en tillfredsställelse.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen, är styrenheten inrättad att under en inledande period av nämnda 10 15 20 25 30 35 514 229 aktivering fördela väsentligen hela bromsverkan till nämnda bromsorgan hos huvudbromsen. Nämnda bromsorgan, som vart och ett är inrättat att verka mot ett hjul hos fordonet, kan och med att bromsorganen snabbt genererar ett utgående bromsmoment, innefatta skivbromsar eller trumbromsar. I för- delas således den största bromsverkan i början av fordonets inbromsning till dessa.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen, är styrenheten, inrättad, på sådant sätt att utnyttjandet av bromsorganen. hos nämnda huvudbroms är minimalt efter den inrättad att största bromsverkan till nämnda huvudbromsar inledande perioden. Styrenheten är således fördela den under ansättningen av nämnda tillsatsbroms, därefter avtar fördelningen av bromsverkan till huvudbromsen. Efter nämnda inledande period är det möjligt att styrenheten, fördelar hela bromsverkan till nämnda tillsatsbroms, varvid således huvudbromsen är inaktiv. Härigenom. kan temperaturen hos hjulbromsarnas bromsbelägg hållas nere och således hjulbromsarna beredda för nödsituationer eller kraftig inbromsning.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen, är styrenheten inrättad på sådant sätt att summan av bromsverkan från nämnda huvudbroms och bromsverkan från nämnda tillsatsbroms väsentligen överensstämmer med ett referensvärde. Härigenom erhålls en anordning som får broms- verkan. hos nämnda huvudbroms och. åtminstone nämnda till- satsbroms att följa ett referensvärde, dvs följa en önskad bromsverkansignal. Styrenheten innefattar således den ut- rustning och de algoritmer som krävs för att få bromsverkan I syfte att snabbt erhålla önskad bromsverkan är styrenheten inrättad att såsom till inledande perioden av nämnda ak- att följa en önskad bromsverkansignal. omnämnts ovan, fördela den största bromsverkan huvudbromsen under den tivering. Allteftersom tillsatsbromsens utgående bromsverkan 10 15 20 25 30 35 514 229 ökar kommer huvudbromsens bromsverkan att minska. Efter en viss tid och beroende på referensvärdet kan tillsatsbromsen den totala bromsverkan. hållas nödsituationer eller kraftig inbromsning. ensam svara för Härigenom kan bromsbeläggen hos hjulbromsarna kalla för Enligt bromsreglaget inrättat att definiera nämnda referensvärde. en ytterligare utföringsform av uppfinningen är Styrenheten hos anordningen är således inrättad att kommuni- cera med nämnda bromsreglage för att erhålla nämnda refe- rensvärde, dvs önskad bromsverkansignal. Enligt en utfö- ringsform är nämnda bromsreglage vid ansättning förskjutbart mot verkan av en eftergivlig kraft som väsentligen står i relation till nämnda referensvärde. Således kan anordningen innefatta sensormedel för avkänning av nämnda kraft. Denna avkänning kan ske kontinuerligt.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen, inne- fattar anordningen. sensormedel för avkänning av fordonets inrättad att varvid styrenheten är retardation och att retardationen är återkopplas till nämnda styrenhet, inrättad att referensvärde. jämföra fordonets retardation med nämnda Styrningen av bromsprocessen, dvs fördelningen av bromsverkan sker alltså i en sluten slinga där referensvärdet utgör styrsignalen och den återkopplade signalen utgör mätvärdet. Enligt denna föredragna utföringsform är sensormedlen inrättade att mäta has- tighetsförändringen hos fordonet och referensvärdet motsvarar önskad retardation hos fordonet. Det bör noteras att avkänning av fordonets retardation kan ske via fordonets ABS sensorer. Det bör dock noteras att sensormedel kan vara inrättade att avkänna det totala utgående bromsmomentet, dvs bromsmomentet från nämnda huvudbroms och bromsmomentet från tillsatsbroms, varvid styrenheten är åtminstone nämnda inrättad att jämföra det återkopplade bromsmomentet med önskat utgående bromsmoment. Det är även möjligt att ha 10 15 20 25 30 35 514 229 sensormedel som är inrättade att avkänna fordonets hastighet, varvid det totala bromsmomentet kan beräknas med hjälp av styrenheten förutsatt att man känner till fordonets massa och varefter styrenheten är inrättad att jämföra det beräknade bromsmomentet med önskat utgående bromsmoment.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen, inne- fattar fordonet en ytterligare tillsatsbroms, varvid styren- heten är inrättad att fördela bromsverkan mellan nämnda hu- vudbroms, nämnda tillsatsbroms och nämnda ytterligare till- satsbroms. Nämnda ytterligare tillsatsbroms kan exempelvis innefatta något av en avgasbroms och en kompressionsbroms.

Efter en viss tid och beroende på den önskade bromsverkan, kan styrenheten vara inrättad att endast fördela bromsverkan till nämnda tillsatsbroms som, innefattar en retarder och nämnda ytterligare tillsatsbroms, exempelvis något av en avgasbroms och en kompressionsbroms,. varvid bromsbeläggen hos hjulbromsarna kan hållas kalla för nödsituationer eller kraftig inbromsning. Om den önskade bromsverkan sjunker kan inrättad att största styrenheten vara fördela den bromsverkan till avgasbromsen.

Uppfinningen avser också ett bromssystem som innefattar en anordning enligt patentkraven l till ll.

Ytterligare egenskaper och kännetecken hos uppfinningen framgår av den följande beskrivningen, de bifogade ritning- arna och övriga beroende patentkrav.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras med hjälp av en såsom exempel beskriven utföringsform och med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka 10 15 20 25 30 35 514 229 Fig 1 visar schematiskt hur huvudbroms och tillsatsbrom- sar är anordnade hos ett tungt fordon, såsom en lastbil, Fig 2 visar schematiskt ett bromssystem enligt uppfin- ningen, Fig 3 illustrerar schematiskt bromsprocessen i. Fig 2 i ett kurvdiagram.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig l visar schematiskt placeringen av tillgängliga bromsar hos ett tungt fordon, såsom en lastbil. Fordonet innefattar en huvudbroms som innefattar bromsorgan la-f inrättade att verka mot fordonets hjul 2a-f. Bromsorganen la-f kan inne- fatta pneumatiska skivbromsar, varvid huvudbromsen innefat- tar den utrustning som krävs för att få bromsbeläggen hos respektive skivbroms att ansättas mot skivan som roterar med ifrågavarande hjul 2a-f. Fordonet innefattar en tillsats- broms i form av en retarder 3 som genererar utgående bromsmoment medelst viskös friktion. Retardern 3 kan vara av den typ som beskrivs i den inledande beskrivningen. Retar- dern 3 är således förbunden med kardanaxeln 4 och med fordo- nets växellåda 5 och bromsar endast de drivna hjulen 2c-d.

Dessutom innefattar fordonet en ytterligare tillsatsbroms i form av en avgasbroms 6. Avgasbromsen 6 kan vara av den typ som beskrivs i den inledande beskrivningen. Avgasbromsen 6 är förbunden med fordonets motor 7.

Fig 2 visar ett bromssystan 8 enligt en utföringsform av uppfinningen hos ett tungt fordon, såsom en lastbil. Broms- systemet 8 innefattar en styrenhet 9, huvudbromsen med dess bromsorgan la-f (endast ett bromsorgan la är indikerat i Fig 2), retardern. 3 och ett. bromsreglage 10 med vilket båda bromsarna aktiveras. Det bör noteras att bromssystemet 8 även skulle kunna innefatta avgasbromsen 6. Bromssystemet 8 innefattar dessutom första sensormedel ll och andra sensor- 10 15 20 25 30 35 514 229 medel 12. Hur de ingående delar hos bromssystemet 8 enligt Fig 2 samverkar kommer att beskrivas närmare längre fram i beskrivningen. Det bör noteras att bromssystemet 8 enligt uppfinning även är tillämpbart på andra typer av tunga for- don, såsom exempelvis andra typer av lastfordon, bussar och liknande nyttofordon.

Bromsreglaget 10 kan innefatta en bromspedal (ej visad) som fot mot eftergivlig kraft. Den eftergivliga kraften står i relation till den Således definierar bromsreglaget 10 den önskade bromsverkan, ett så kallat avkänna nämnda eftergivliga kraft och överföra en signal som kraften till beräknas. När är förskjutbar medelst förarens verkan av en bromsverkan föraren önskar uppnå. referensvärde. Sensormedlena ll är inrättade att motsvarar den eftergivliga styrenheten 9, varvid referensvärdet styrenheten 9 som innefattar en dator mottar signalen är styrenheten 9 inrät- tad att initiera aktiveringen av huvudbromsen la-f och re- tardern 13 och fördela bromsverkan mellan huvudbromsen næd dess bromsorgan la-f och retardern 3. Eftersom det tar en viss tid innan retardern 3 genererar ett utgående bromsmo- inrättad att fördela väsentligen hela bromsverkan till huvudbromsen med dess inrättad att minimera utnyttjandet av' huvudbromsen lned dess bromsorgan ment, dvs en bromsverkan, är styrenheten 9 under en inledande period av aktiveringen bromsorgan la-f. Dessutom är styrenheten 9 la-f efter den inledande perioden i syfte att undvika så kallad uppträder när bromsbeläggen blir för starkt upphettade och värmefading, dvs minskning av bromsverkan som hålla bromsbeläggen kalla så att bromsorganen är redo för hård Styrningen av bromsprocessen sker medelst återkoppling, var- inbromsning av fordonet eller panikbromsning. vid styrenheten 9 kan vara inrättad att jämföra fordonets retardation med den önskade retardationen, dvs referensvärdet. Sensormedlen 12 kan således vara inrättade att avkänna fordonets retardation och överföra en signal som 10 15 20 25 514 229' motsvarar retardationen till styrenheten 9. Styrenheten 9 fördelar bromsverkan till huvudbromsen med dess bromsorgan la-f tills retardern 3 ensam genererar önskad bromsverkan, dvs retarderns 3 bromsverkan väsentligen överensstämmer med referensvärdet.

I Fig 3 är bromsprocessen illustrerad i ett kurvdiagram. Den horisontella axeln anger tiden och den vertikala axeln anger bromsverkan. Kurvan 13 motsvarar önska bromsverkan, dvs referensvärdet, kurvan 14 motsvarar bromsorganens la-f bromsverkan, kurvan 15 nwtsvarar retarderns 13 bromsverkan och kurva 16 motsvarar den totala bromsverkan. Såsom framgår av kurvdiagrammet är styrenheten 9 hos anordningen inrättad på sådant sätt att av föraren begärd bromsverkan erhålls på kortast möjligaste tid och på sådant sätt att utnyttjandet av bromsorganen la-f hos huvudbromsen är minimalt efter den inledande perioden. Initialt svarar' huvudbromsen. med dess bromsorgan 1 a-f ensam för utgående bromsverkan.

Allteftersom retardens 3 utgående bromsverkan ökar (kurvan 15) minskar huvudbromsens bromsverkan (kurvan 14). Efter en viss tid är huvudbromsen inaktiv och retarden 3 svarar själv för av föraren begärd bromsverkan.

Uppfinningen är inte begränsad till det visade utförings- exemplet utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 514 229 10 Patentkrav

1. Anordning för styrning av ett bromsarrangemang hos ett tungt fordon, såsom exempelvis ett lastfordon, med ett fler- vilket bromsarrangemang innefat- (la-f) och ett är inrättad att verka mot ett av nämnda hjul tal hjul som bär fordonet, som vart (2a-f), åtminstone en tillsatsbroms (3) och åtminstone ett bromsreg- lage (10) (la-f) tillsatsbroms (2) kännetecknad av att anordningen innefattar en styrenhet (9) (10) huvudbroms tar en huvudbroms, som innefattar bromsorgan med. vilket nämnda huvudbroms och, nämnda aktiveras, som vid ansättning av bromsreg- är inrättad att initiera aktiveringen av nämnda (la-f) och att där- vid fördela bromsverkan mellan nämnda huvudbroms (la-f) och laget och nämnda tillsatsbroms (3) nämnda tillsatsbroms (3).

2. Anordning enligt krav l, ten (9) tivering fördela väsentligen hela bromsverkan till nämnda kännetecknad av att styrenhe- är inrättad under en inledande period av nämnda ak- bromsorgan (la-f) hos huvudbromsen.

3. Anordning enligt krav' 2, kännetecknad av att nämnda är inrättad på sådant sätt att utnyttjandet av (la-f) den inledande perioden. styrenhet (9) bromsorganen hos nämnda huvudbroms är minimalt efter

4. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad är inrättad på sådant sätt att summan (la-f) (3) väsentligen överensstämmer med av att styrenheten (9) av bromsverkan från nämnda huvudbroms och bromsverkan från nämnda tillsatsbroms ett referensvärde.

5. Anordning enligt krav 4, (10) kännetecknad av att nämnda bromsreglage är inrättat att definiera nämnda referens- värde. 10 15 20 25 30 35 514 229 ll

6. Anordning enligt krav 5, kännetecknad av att nämnda bromsreglage (10) är förskjutbart mot verkan av en eftergiv- lig kraft som väsentligen står i relation till nämnda refe- rensvärde.

7. Anordning enligt något av kraven 4 till 6, kännetecknad av att anordningen innefattar sensormedel (l2) för avkänning av fordonets retardation och att retardationen är inrättad att återkopplas till nämnda styrenhet (9), varvid styrenheten (9) är inrättad att jämföra fordonets retardation med nämnda referensvärde.

8. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad är inrättad att vid ansättningen av bromsreglage (10) (la-f) av att styrenheten (9) nämnda väsentligen samtidigt aktivera nämnda huvudbroms och åtminstone nämnda tillsatsbroms (3).

9. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda tillsatsbroms (3) innefattar en retarder som genererar ett bromsmoment medelst viskös friktion.

10. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att fordonet innefattar en ytterligare tillsatsbroms (6) är inrättad att fördela bromsverkan (la-f), och nämnda ytterligare tillsatsbroms (6). och att styrenheten (9) mellan. nämnda huvudbroms nämnda tillsatsbroms (3)

11. ll. Anordning enligt krav 10, tillsatsbroms (6) avgasbroms och en kompressionsbroms. kännetecknad av att nämnda ytterligare innefattar något av en

12. Bromssystem (8) för ett tungt fordon, såsom exempelvis ett lastfordon, med ett flertal hjul (2a-f) innefattande en huvudbroms som innefattar bromsorgan som bär fordo- net, (la-f) som vart och ett är inrättat att verka mot ett av 514 229 12 nämnda hjul (2a-f), åtminstone en tillsatsbroms (3) och åt- minstone ett bromsreglage (10) med vilket nämnda huvudbroms (la-f) och nämnda tillsatsbroms (3) aktiveras, kännetecknat ay att bromssystemet (8) innefattar en anordning enligt nå- got av patentkraven l ~ ll.