SE518551C2

SE518551C2 - Anordning för att uppskatta friktionsnivån mellan ett fordons hjul och markunderlag

Info

Publication number: SE518551C2
Application number: SE0000445A
Authority: SE
Inventors: Nils-Gunnar Vaagstedt
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2002-10-22
Also published as: WO2001059430A1; EP1274981A1; US20030011242A1; SE0000445D0; SE0000445L; JP2003522945A

Description

20 25 30 35 518 551 . . u . n. friktionsnivá mellan mark och däck kan man öka trafiksäkerheten väsentligt. Även fordonets last påverkar det erhållna bromsmomentet eftersom en ökad fordonslast ger hjulen ett ökat grepp mot markunderlaget. lastbilar, lastbilen. Ofta råder högre axeltryck på bakaxlarna hos ett Totalvikterna för tunga fordon, exempelvis ökar och således de olika axeltrycken hos tungt fordon än på framaxeln. Den totala bromskraften, dvs den av föraren begärda bromskraften som definieras av ansättningskraften på pedalen bör helst fördelas mellan och, bakhjulen i förhållande till den vikt de bär.

Således kan lastgivare vara inrättade att mäta lasten som fram- verkar på respektive hjul.

Hos elektriskt styrda bromssystem av ovan nämnda typ ansätts Emellertid kan bromssystemet vara inrättat på sådant sätt att bromstrycket vanligtvis samtliga hjulbromsar samtidigt. som. tilldelas en. hjulbroms hos fordonet skiljer sig från bromstrycket som tilldelas en annan hjulbroms hos det ifrågavarande fordonet i syfte att upprätthålla en fordonsstabilitet. Detta utnyttjas bland annat för att förhindra sladd och vältning av fordonet, om exempelvis av skulle resultera i för hög bromsverkan på en enstaka axel så kan sätt att begärd föraren begärd bromsverkan i en kraftig sväng bromssystemet vara inrättat på sådant bromsverkan begränsas. att den tilldelade bromskraften till de respektive hjulbromsarna gör så att Såsom omnämnts ovan finns risk för hjulen låser sig, dvs de börjar glida mot markunderlaget.

Detta gäller framförallt vid kraftig inbromsning och vid halt lastbilar utnyttjas för styrning enl bromsprocessen såsonx beskrivits markunderlag. I nyare där elektronik ovan är det möjligt att styra ut valfritt bromstryck till de respektive hjulbromsarna. Således, med kännedom om 10 15 20 25 30 35 518 551 . n n a vv däck bromstrycket till respektive hjulbroms anpassa till aktuell friktionsnivån mellan och markunderlag, kan friktionsnivå. Dessutom kan föraren av fordonet anpassa ansättningskraften på bromspedalen om han/hon känner till friktionsnivàn. Emellertid är de anordningar som finns tillgängliga på marknaden för att detektera aktuell friktion mellan däck och markunderlag komplicerade och dyra, varvid de inte förekommer som standardutrustning i fordon.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anordning med vilken man enkelt kan uppskatta friktionsnivån hjul att trafiksäkerheten. mellan och markunderlag i syfte öka Detta syfte uppnås med den inledningsvis angivna anordningen som har de särdrag som definieras i patentkravets 1 kännetecknande del. det och ett ett friktionen Med en sådan anordning som kan innefatta en dator är således möjligt att uppskatta friktionsnivån mellan hjul Under bromsorgan inrättat att verka på ett av fordonets hjul markunderlag. fordonets framdrivning tilldelas bromstryck medelst styrenheten, varefter uppskattas genom att hastigheten hos det bromsade hjulet och ett frirullande hjul jämförs. Genom denna jämförelse kan så kallad slip mellan hjul och markunderlag uppskattas.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen, tas till aktuell hjul vid uppskattningen av friktionsnivån. Om det bromsade hjulet får hänsyn last på nämnda bromsade en betydligt lägre hastighet än det frirullande hjulet kan med kännedom om aktuell last på det bromsade hjulet en det hjulets resulterande krafter funktion över bromsade kraftuppbyggnad beskrivas, dvs som verkar på det 10 15 20 25 30 35 518 551 ~ p - | ao bromsade hjulet, varvid aktuell friktion därefter kan beräknas. Om det bromsade hjulet inte uppnår betydande slip ger lasten som verkar på det bromsade hjulet information om att friktionen som råder mellan hjul och markunderlag medger högre bromstryck än det som styrenheten initierade.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen, innefattar anordningen tredje medel inrättade att kommunicera med styrenheten på sådant sätt att styrenheten erhåller information. om. aktuell last på vart och ett av hjul. Med fördel är inrättad att tilldela nämnda första bromstryck till det bromsorgan som är fordonets styrenheten inrättat att verka på det hjul som har lägst värde på aktuell last. Detta i syfte att erhålla minsta möjliga däckslitage.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen, är inrättad att tilldela ett bromstryck till ett ytterligare av nämnda bromsorgan under styrenheten kompletterande nämnda tidsintervall i syfte att upprätthålla fordonets stabilitet. Således kan man, genom att tilldela ett kompletterande bromstryck till ett annat bromsorgan, kompensera för inverkan av det vridande moment på fordonet som bromsning av endast ett hjul kan ge upphov till. inrättad att tilldela till det bromsorgan inrättat att verka mot det hjul som är anordnat kring samma Styrenheten kan vara nämnda kompletterande bromstryck som är axel som det hjul som det bromsorgan som tilldels nämnda första bromstryck är inrättat att verka på är anordnat.

Alternativt kan styrenheten vara inrättad att tilldela nämnda kompletterande bromstryck till ett av nämnda bromsorgan som är inrättat att verka på det hjul, som är anordnat kring en av nämnda axlar och som är anordnat diagonalt i förhållande till det hjul som är anordnat på en annan av nämnda axlar och på vilket det bromsorgan som tilldelas nämnda första bromstryck är inrättat att verka. nl 10 15 20 25 30 35 518 551 Naturligtvis är' det önskvärt för föraren. av fordonet att aktuell Emellertid skulle man få ett enormt däckslitage om man kontinuerligt få information om friktionsnivå. kontinuerligt under fordonets framdrivning bromsade ett hjul. En möjlighet är att tilldelning av nämnda bromstryck via styrenheten sker vid ett visst yttre temperaturintervall som kan vara beläget kring O°. ett hjul skulle styrenheten kunna vara inrättad att periodvis bromsa För att undvika kontinuerlig inbromsning av vid nämnda temperaturintervall ett hjul vid nämnda temperaturintervall. En annan möjlighet kan vara att styrenheten är inrättad att lagra information avseende tidigare utförda inbromsningar av fordonet och att när tilldelningen av nämnda bromstryck via styrenheten sker är beroende av nämnda lagrade information. En ytterligare möjlighet är att tilldelning av nämnda bromstryck via styrenheten sker vid ansättning av ett reglage. Härigenom kan föraren av fordonet själv avgöra när han/hon önskar få information om friktionsnivån. är det bromsorgan som tilldelas nämnda första bromstryck inrättat Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen, att verka på ett odrivet hjul.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen, är sätt att proportion till drivmotorn inrättad på sådant drivningen på fordonets drivna hjul ökas i fordonets hastighetsminskningen som orsakas av tilldelningen av nämnda bromstryck.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras med hjälp av en såsom exempel beskriven utföringsform. och med hänvisning till de bifogade ritningarna. 10 15 20 25 30 35 513 551 z : Fig l visar schematiskt ett bromsarrangemang för ett tungt fordon och Fig 2 visar schematiskt en utföringsform av en anordning enligt föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig l visar schematiskt ett bromsarrangemang hos ett tungt fordon, såsonl en lastbil som innefattar drivna hjul la-b anordnade vid en första axel 2, odrivna hjul lc-f anordnade vid en andra axel 3 och en tredje axel 4. Fordonet innefattar en, drivmotorenhet 5 för fordonets framdrivning fordonet och ett bromsarrangemang. Bromsarrangemanget hos innefattar en huvudbroms som innefattar bromsorgan 6a-f inrättade att verka på fordonets hjul la-f. Bromsorganen 6a- f kan innefatta pneumatiska skivbromsar, varvid huvudbromsen innefattar den utrustning som krävs för att få bromsbeläggen hos respektive skivbroms att ansättas mot skivan som roterar med ifrågavarande hjul la-f. Bromsarrangemanget hos fordonet innefattar en tillsatsbroms i form. av en retarder 7 som genererar utgående bromsmoment medelst viskös friktion.

Retardern 7 är förbunden med kardanaxeln 8 och med fordonets la-b.

Dessutom innefattar fordonet en ytterligare tillsatsbroms i växellåda 9 och bromsar endast de drivna hjulen form av en avgasbroms 10. Avgasbromsen 10 är förbunden med fordonets drivmotorenhet 5.

Fig 2 visar en anordning för att uppskatta friktionsnivån mellan markunderlag och hjul eller närmare bestämt mellan sàson1 en Det bör noteras att anordningen enligt uppfinning även är tillämpbar markunderlag> och hjuldäck hos ett tungt fordon, lastbil enligt en utföringsform av uppfinningen. på andra typer av fordon, såsom exempelvis personbilar, andra typer av lastfordon, bussar och liknande nyttofordon. 10 15 20 25 30 35 518 551 Anordningen innefattar en styrenhet ll, första medel 12, andra medel 13 och tredje medel 14. En närmare beskrivning av funktionen hos styrenheten ll och medlen 12, 13, 14 följer längre fram i beskrivningen.

Styrenheten ll, som innefattar en dator, kan vid inbromsning av fordonet vara inrättad att fördela den av föraren begärda bromsverkan till de olika bromsorganen 6a-f Fig 2) respektive hjul la-f. (ej visade på vilka vart och ett är inrättat att verka mot ett Alternativt kan styrenheten. ll 'vara inrättad att dels fördela den av föraren begärda bromsverkan till styrenheten ll är retardern 7 och dels Hur inrättad att fördela begärda bromsverkan lämnas därhän i denna ansökan. att ansättningen av till bromsorganen 6a-f. av föraren Det bör inrättad att bromsarrangemangets den dock noteras styrenheten ll är styra bromsar, dvs bromsorganen 6a-f, retardern 7 och avgasbromsen 10.

I det följande kommer det att beskrivas hur det är möjligt att uppskatta friktionsnivån mellan däck och nmrkunderlag medelst anordningen visad i Fig 2. De tredje medlen 14 är inrättade att kommunicera med styrenheten ll på sådant sätt att aktuell last på vart och ett av hjulen la-f. En möjlighet styrenheten ll kontinuerligt erhåller information om kan vara att de tredje medlen 14 innefattar givare, en givare för vart och ett av hjulen la-f inrättad att avkänna fjädringstrycket för ifrågavarande hjul la-f, varefter normalkraften som verkar på respektive hjul la-f kan beräknas medelst styrenheten ll. Under fordonets framdrivning är styrenheten ll inrättad att under ett tidsintervall tilldela ett bromstryck av en viss storlek, detta bromstryck kommer fortsättningsvis benämnas första bromstryck, till ett av bromsorganen, varvid således det hjul som ifrågavarande bromsorgan ät inrättat att verka mot bromsas. I Fig' 2 är' det hjul ld. son: bromsas och således bromsorgan 6d som tilldelas det första bromstrycket. Härvid 10 15 20 25 30 35 u-u uu u u uu u. uu nu u nu uu u u u. n n nu u u nu nu u u nu a u n u .uu uuu u u u nu ouu o v u u u u u u u u. u u u u u u u u uu uu - u u u uu är det första medlet 12 inrättat att mäta hastigheten hos det bromsade hjulet ld under nämnda tidsintervall. Det andra medlet 13 är frirullande hjul under nämnda tidsintervall. I Fig 2 utgörs det frirullande hjulet av hjul lb. Nämnda första medel 12 respektive nämnda andra medel 13 kan vara inrättade att mäta inrättat att mäta hastigheten hos ett hastigheten hos respektive skivbroms skiva som roterar med respektive hjul lb, ld. Vidare är styrenheten ll inrättad att kommunicera med det första medlet 12 och det andra medlet 13 och erhåller således information om hastigheten hos det bromsade hjulet ld och det frirullande hjulet lb.

Styrenheten ll jämför hastigheten hos det bromsade hjulet ld och det frirullande hjulet lb och således kan så kallad slip hos det bromsade hjulet ld uppskattas. Om det bromsade hjulet ld får en betydligt frirullande hjulet lb kan med kännedom om aktuell last på lägre hastighet än det det bromsade hjulet ld en funktion över det bromsade hjulets krafter verkande på det bromsade hjulet ld, varvid aktuell friktion ld kraftuppbyggnad beskrivas, dvs resulterande därefter kan beräknas. Om det bromsade hjulet ld inte uppnår betydande slip ger lasten som verkar på det bromsade hjulet ld information om att friktionen som råder mellan hjulet ld och markunderlag medger ett högre värde på bromstrycket, dvs det första initierade. bromstrycket, än det som styrenheten ll Med fördel tilldelar styrenheten ll det första bromstrycket till det bromsorgan som är inrättat att verka mot det hjul som har lägst värde på aktuell last.

För att kompensera för inverkan av det vridande moment på fordonet som bromsning av endast ett hjul kan ge upphov till inrättad att tilldela ett bromstryck till det hjulets la bromsorgan 6a vilket hjul la är förhållande till det hjul ld vars bromsorgan 6d tilldelas kan styrenheten ll vara kompletterande drivna anordnat diagonalt i 10 15 20 25 u. .... 1 u 4- .. . . -. -. l. u. . n. . ..- . -. -. .. u. n - n n-.n- -. v. ø-a n .- . . ... n .. - ø .- . . - v n .. . . - . .- det första bromstrycket. Storleken av det kompletterande bromstrycket kan avvika från storleken av det första bromstrycket. Storleken av det kompletterande bromstrycket till det bromsorgan 6a som är inrättat att verka mot det drivna hjulet la står i proportion till den last som verkar på det drivna hjulet la. Alternativt kan styrenheten ll vara inrättad att tilldela det kompletterande bromstrycket till det bromsorgan 6c som är inrättat att verka mot hjul lc .

Tilldelningen av nämnda bromstryck kan ske på olika sätt.

Bromstrycket kan ansättas automatiskt utifrån ett schema eller på begäran av föraren. Tilldelningen av nämnda bromstryck kan även initieras av parametrar såsom yttre inrättat att lagrad information temperatur, varvid styrenheten ll är kommunicera med en temperaturgivare 15, avseende tidigare utförda inbromsningar av fordonet lagrade i en minnesenhet 16 i styrenheten ll eller via ett separat reglage 17 som kan manövreras av föraren av fordonet.

Drivmotorenheten 5 som kan stå i förbindelse med styrenheten ll kan vara inrättad på sådant sätt att drivningen på fordonets drivna hjul la-b ökas i proportion till fordonets hastighetsminskning som orsakas av tilldelningen av det första bromstrycket och det kompletterande bromstrycket. till det och modifieras Uppfinningen är inte begränsad visade utföringsexemplet utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims

10 15 20 25 30 35 518 551 10 Patentkrav

1. Anordning för ett fordon, (la-b) anordnade vid en första axel (2), odrívna hjul (lc-d; som innefattar drivna hjul le-f) anordnade vid åtminstone en andra axel (3;4), en drivmotorenhet (5) för fordonets framdrivning och ett bromsarrangemang som innefattar bromsorgan (6a-f) som vart och ett är inrättat att verka på ett av nämnda hjul (la-f), varvid anordningen är inrättad för att uppskatta friktionsnivån mellan fordonets hjul (la-f) och markunderlag utifrån hastigheten hos ett bromsat hjul och hastigheten hos ett frirullande hjul, kännetecknad av att anordningen innefattar en styrenhet (11), som är inrättad att kommunicera med åtminstone ett av nämnda bromsorgan och som är inrättad att tilldela detta bromsorgan ett första bromstryck under ett tidsintervall under fordonets framdrivning, första medel (12), inrättade att mäta hastigheten hos det hjul, som det bromsorgan som tilldelats nämnda första bromstryck verkar på under nämnda tidsintervall och som utgör nämnda bromsade hjul, och andra (13), frirullande hjul under nämnda tidsintervall. medel inrättade att mäta hastigheten hos nämnda

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknande av att vid uppskattningen av friktionsnivån hänsyn tas till aktuell last på åtminstone nämnda bromsade hjul.

3. Anordning enligt krav 2, kännetecknad av att anordningen innefattar tredje medel (14) inrättade att kommunicera med styrenheten (11) på sådant sätt att styrenheten (11) erhåller information om aktuell last på vart och ett av nämnda hjul (la-f).

4. Anordning styrenheten (ll) är inrättad att tilldela nämnda första enligt krav 3, kännetecknad av att nu 10 15 20 25 30 35 518 551 11 bromstryck till det bromsorgan som är inrättat att verka på det hjul som har lägst värde på aktuell last.

5. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att styrenheten (ll) är inrättad att tilldela ett kompletterande bromstryck till ett ytterligare av nämnda bromsorgan under nämnda tidsintervall i syfte att upprätthålla fordonets stabilitet.

6. Anordning enligt krav 5, kännetecknad av att styrenheten (ll) är inrättad att tilldela nämnda kompletterande bromstryck till det bromsorgan som är inrättade att verka mot det hjul som är anordnat kring samma axel som det hjul som det bromsorgan som tilldels nämnda första bromstryck är inrättat att verka på är anordnat.

7. Anordning enligt krav 5, kännetecknad av att styrenheten (ll) är inrättad att tilldela nämnda kompletterande bromstryck till ett av nämnda bromsorgan som är inrättat att verka på det hjul, som är anordnat kring en av nämnda axlar och som är anordnat diagonalt i förhållande till det hjul som är anordnat på en annan av nämnda axlar och på vilket det bromsorgan som tilldelas nämnda första bromstryck är inrättat att verka.

8. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad (ll) avseende tidigare utförda inbromsningar av fordonet och att av att styrenheten är inrättad att lagra information när tilldelningen av nämnda bromstryck via styrenheten (ll) sker är beroende av nämnda lagrade information.

9. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att tilldelning av nämnda bromstryck via styrenheten (ll) sker vid ansättning av ett reglage (17).

10

11. -ll. Anordning enligt något av föregående krav, 518 551 12 10. Anordning enligt något av kraven l till 7, kännetecknad av att tilldelning av nämnda bromstryck via styrenheten (ll) sker vid en viss yttre temperaturnivå. kännetecknad av att det bromsorgan som tilldelas nämnda första bromstryck är inrättat att verka på ett odrivet hjul (lc-f).

12. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad sätt att drivningen på fordonets drivna hjul (la-b) ökas i proportion till tilldelningen av nämnda bromstryck. av att drivmotorn (5) är inrättad på sådant fordonets hastighetsminskningen som orsakas av