SE519995C2 - Arrangemang vid en tillsatsbroms i ett motorfordon - Google Patents

Description

20 25 30 35 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfmning är att tillhandahålla ett arrangemang för att kontrollera om en verklig bromsverkan från en tillsatsbroms hos ett fordon motsvarar en önskad sådan bromsverkan. Ett annat syfie är att i möjligaste mån justera sådana awikelser så att en verklig bromsverkan erhålls från tillsatsbromsen som mycket exakt överensstämmer med den önskade bromsverkan.

Det ovan angivna första syftet uppnås med det inledningsvis nämnda arrangemanget som kärmetecknas av det som anges i patentkravets l kännetecknande del. En kontrollenhet mottar här således infonnation avseende en önskad bromsverkan som initieras av ett manöverdons position och information från en givare avseende åtminstone ett uppmätt parametervärde som är relaterade till den av tillsatsbromsen tillförda bromsverkan. Med kännedom om nämnda pararnetervärde beräknar eller uppskattar kontrollenheten det verkligt tillfórda bromsmomentet. Därefter beräknar kontrollenheten skillnaden mellan den önskade bromsverkan och den tillförda bromsverkan. Denna skillnad utgör ett värde som medger en kontroll av hur pass väl den verkliga bromsverkan från en tillsatsbroms överensstämmer med den önskade bromsverkan.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning innefattas kontrollenheten i en styrenhet som är inrättad att styra nämnda bromsansättande medel så att en eventuell skillnad mellan en önskade bromsverkan och en tillförd bromsverkan justeras. Efiersom kontrollenheten beräknar eller uppskattar skillnaden mellan tillförd och önskad bromsverkan kan styrenheten utnyttja denna information för att styra det bromsansättande medlet så att denna skillnad väsentligen helt elimineras.

Därmed kan den tillförda bromsverkan anpassas så att den mycket exakt överensstämmer med den önskade bromsverkan. Alternativt kan styrenheten vara inrättad att styra nämnda bromsansättande medel så att den tillförda bromsverkan korrigeras med kännedom om lagrade värden avseende tidigare uppmätta skillnader mellan en tillförd och en önskad bromsverkan. Styrenheten kan därvid direkt med kännedom om tidigare skillnader då en motsvarande önskad bromsverkan initierats styra nämnda bromsansättande medel så att en verklig bromsverkan tillförs som med en god precision överensstämmer med den önskade bromsverkan. 10 15 20 25 30 35 C51 ._-å \O xO \.D LV; Enligt en annan föredragen utfóringsform av föreliggande uppfmning är tillsatsbromsen en hydrodynamisk broms. En hydrodynamisk broms är med fördel en s.k. hydraulisk retarder som är den vanligast använda tillsatsbromsen hos tunga fordon.

Med fördel är givaren en tryckgivare som är inrättad att mäta trycket hos ett medium som strömmar genom den hydrodynamiska bromsen. Trycket hos mediet i en hydrodynamisk broms står i en väsentligen direkt relation till det bromsmoment som den hydrodynainiska bromsen tillför. Med modema tryckgivare kan trycket mätas med en mycket god precision. Kontrollenheten kan därvid snabbt och relativt enkelt beräkna tillsatsbromsens tillförda bromsmoment med en god precision med utgångspunkt från mottagna tryckvärden. Givaren är företrädesvis placerad i ett utrymme som angränsar till ett inlopp eller utlopp för mediet till ett toroidfoimat utrymme som definieras av en rotor och en stator hos den hydrodynamiska bromsen.

Därmed kan medietrycket i väsentligen omedelbar närhet av det toroidfonnade utrymmet mätas och mycket relevanta tryckvärden kan erhållas. Hos konventionella hydrauliska retardrar innefattar nämnda bromsansättande medel en proportionalventil som är inrättad att fórskjuta en reglerkolv för att styra tillförseln av nämnda medium till den hydrodynainiska bromsen. Styrenheten kan därmed styra proportionalventilen på ett sådant sätt att en bromsverkan erhålls som väsentligen helt överensstämmer med en begärd bromsverkan.

Enligt en annan föredragen utfóringsfonn av föreliggande uppfinning innefattar arrangemanget ett indikeringsorgan som är inrättat att aktiveras då den uppskattade skillnaden mellan den tillförda bromsverkan och den önskade bromsverkan överstiger ett specifikt värde. En oväntad hög eller låg bromsverkan i förhållande till den önskade kan bero på att ett fel uppstått hos någon komponent hos tillsatsbromsen. I det fall tillsatsbromsen är en hydraulisk retarder kan oljenivån vara felaktig och behöva korrigeras. Ett sådant indikeringsorgan ger därvid en vaming till föraren om att tillsatsbromsen troligtvis inte är helt intakt och behöver repareras. Indikeringsorganet kan vara en kontrollampa på fordonets instrumentpanel som tänds då en skillnad föreligger som överstiger det specifika värdet.

Enligt en annan föredragen utföringsforrn av föreliggande uppfinning är givaren en vridmomentgivare som är inrättad att mäta det vridmoment som verkar på åtminstone en komponent hos den rörelseöverförande mekanismen. En alternativ parameter för att uppskatta den tillförda bromsverkan är således att mäta det vridmoment som verkar på företrädesvis en axel hos den rörelseöverförande mekanismen. Vridmomentets värde 10 15 20 25 30 35 = . . - . . à står även i en väsentligen direkt proportion till det tillförda bromsmomentet.

Kontrollenheten kan snabbt enkelt beräknas det tillförda bromsmomentet med information om det aktuella vridmomentet i nämnda komponent. Exempelvis så är nämnda komponent en utgående axel från en växellåda hos fordonet. Relevanta vridmomentvärden kan erhållas åtminstone för retardrar som har en placering i närheten av växellådans utgående axel.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs såsom exempel föredragna utföringsformer av uppfmningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig.1 visar schematiskt ett arrangemang enligt en första utföringsform av föreliggande uppfmning, F ig. 2 visar en hydraulisk retarder vid vilken föreliggande uppfinning är applicerbar och Fig. 3 visar schematiskt ett arrangemang enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfmning.

DETALJERAD BESKRIVNING Av FÖREDRAGNA UTFöRrNGsFoRL/[ER Av FÖRELIGGANDE UPPFINNING Fig. 1 visar schematiskt valda delar av ett motorfordon med ett arrangemang enligt föreliggande uppfinning. Motorfordonet drivs av en motor 1 som, exempelvis, kan vara en dieselmotor. Motoms 1 drivrörelser överförs medelst en drivlina till fordonets drivhjul 2. Drivlinan innefattar en axel 3 som sträcker sig ut från motom 1, en koppling 4, en ingående axel 5 till en växellåda 6, en fiån växellådan 6 utgående axel 7, en kardanaxel 8, en slutväxel 9 och drivaxlar 10 som är förbundna med fordonets drivhjul 2. En hydrodynamisk broms i form av en hydraulisk retarder 11 är anordnad så att den medges tillföra en bromsverkan till de drivna hjulen 2, via en rörelseöverförande mekanism, som irmefattar den del av fordonets drivlina som sträcker sig växellådans utgående axel 7 och bakåt. En styrenhet 12 är inrättad att mottaga information från en mätenhet 13 avseende en bromspedals 14 position.

Styrenheten 12 inrättad att styra en proportionalventil 15 för att reglera ett hydrauloljeflöde genom retardem 11 i beroende av bromspedalens 14 position så att en 10 15 20 25 30 35 519 995 = önskad bromsverkan erhålls. Den önskade bromsverkan definieras härefter såsom ett bromsmoment.

Det bromsmoment som erhålls från en tillsatsbroms, vilket här således är en hydraulisk retarder 1 1, kan i vissa fall uppvisa avvikelser från det önskade bromsmomentet som initieras av bromspedalens 14 position. Sådana avvikelser kan bero på slitage av retardems 11 ingående komponenter eller på att de relativt långa transmissionskedjoma av olika komponenter hos tillsatsbromsarna ger en sammanlagd felrnarginal som inte är helt försumbar. För att erhålla en väsentligen helt exakt överensstämmelse mellan ett tillfört och ett önskat bromsmoment har ett arrangemang anordnats som innefattar en kontrollenhet 16. Kontrollenheten 16 som här innefattas i styrenheten 12 är inrättad att mottaga information avseende det av föraren önskade bromsmomentet. En sådan information erhålls från, exempelvis, styrenheten 12 eller från en signal från mätenheten 13 avseende bromspedalens 14 position.

Arrangemanget innefattar dessutom en tryckgivare 17 som är inrättad att mäta trycket hos den hydraulolja som under en bromsprocess strömmar genom retardem 11.

Hydrauloljans tryck är en parameter som är väsentligen direkt relaterad till retardems 11 tillförda bromsmoment. Kontrollenheten 16 kan med kärmedom om det aktuella hydraulolj etrycket relativt enkelt och med en god precision beräkna det tillförda bromsmomentet. Därefter beräknar kontrollenheten 16 skillnaden mellan det tillförda bromsmomentet och det önskade bromsmomentet. Styrenheten 12 och kontrollenheten 16 är med fördel datorenheter med en mjukvara som är anpassad för att utföra de ovan beskrivna funktionerna. Arrangemanget innefattar även ett indikeringsorgan, som kan vara en kontrollampa 18 på fordonets instrumentpanel. Kontrollampan 18 tänds om en onormalt stor skillnad föreligger mellan det tillförda och det önskade bromsmomentet.

Kontrollampan 18 tänds om skillnaden överstiger ett specifikt värde. Det specifika värdet är så pass stor att en sådan uppkommen skillnad förmodligen orsakats av ett fel hos någon komponent i retardem 11. Altemativt kan hydrauloljenivån i retardem 11 vara felaktig.

Fig. 2 visar den hydrauliska retardem 11 mer i detalj. Retardem ll innefattar en oljesump 19 som innehåller hydraulolja. I oljesumpen 19 är en förskjutbar reglerkolv 20 anordnad. En proportionalventil 15 är inrättad att aktiveras av styrenheten 12 för att förskjuta reglerkolven 20 i syfte att reglera flödet av hydraulolja till och från, i detta fall, två toroidfonnade utrymmen 21 hos retardem 11. De toroidformade utrymmena 21 definieras här av en dubbel rotor 22 och två statorer 23. Hydrauloljan leds till de 10 15 20 25 30 35 995 519 respektive toroidfonnade utrymrnena 21, via ett inre radiellt utrymme 24 och från de toroidformade utrymmena 21, via ett yttre radiellt utryrnme 25. Dubbelrotom 22 är fast anordnad på och roterar med en retarderaxel 26. Retarderaxeln 26 är förbunden med fordonets drívlina, via ett kugghjul 27 som är anordnat på retarderaxeln 26, ett mellanliggande kugghjul 28 och ett kugghjul 29 som är anordnat på växellådans utgående axel 7. Tryckgivaren 17 är här anordnad så att hydrauloljetrycket mäts i utrymmet 24. Hydrauloljetrycket mäts här väsentligen omedelbart efter att hydrauloljan strömmat ut ur det toroidformade utrymmet 21. Det av tryckgivaren 17 uppmätta hydrauloljetrycket i utrymmet 24 står således i en väsentligen direkt relation till det bromsmoment som den hydrodynamiska bromsen tillför.

Under drift av fordonet initierar en förare en önskad bromsverkan genom att trycka ned bromspedalen 14 en motsvarande sträcka. Nedtryckningsgraden registreras av mätenheten 13 som sänder en signal till styrenheten 12 som registrerar det önskade bromsmomentet. Styrenheten 12 styr därefter proportionalventilen 15 så att reglerventilen 20 medger tillförsel av hydraulolja i en sådan mängd genom det toroidforrnade 21 utrymrnena att retardern 11 ska ge den önskade bromsverkan.

Tryckgivaren 17 avkänner väsentligen samtidigt hydrauloljans tryck i utrymmet 24 och sänder en mätsignal till kontrollenheten 16. Kontrollenheten 16 beräknar med kännedom om hydraulolj etrycket det verkliga bromsmoment som tillförs drivlinan och drivhjulen 2. Kontrollenheten 16 beräknar sedan om en skillnad förekommer mellan det tillförda och det önskade bromsmomentet. Föreligger en sådan skillnad aktiveras styrenheten 12 och styr proportionalventilen 15 så att skillnaden mellan det önskade bromsmomentet och det tillförda bromsmomentet väsentligen helt elimineras.

Altemativt kan uppgifter avseende förekommande skillnader mellan den tillförda och önskade bromsverkan successivt lagras i styrenheten 12. Styrenheten 12 kan i sådana fall styra proportionalventilen 15 så att en eventuell korrigering utförs direkt med kännedom om de senast lagrade värdena avseende uppmätta skillnader mellan ett önskat bromsmoment och en tillfört bromsmoment.

Fig. 3 visar schematiskt ett motorfordon med ett altemativt arrangemang enligt föreliggande uppfinning. Här utnyttjas en tillsatsbroms i form av avgasbroms 30 för att tillföra ett bromsmoment till ett motorfordons drivhjul 2. Väsentligen hela fordonets drivlina 3-10 utnyttjas för att överföra nämnda bromsmoment från avgasbromsen 30 till drivhjulen 2. I detta fall är en vridmomentgivare 31 anordnad på den utgående 10 15 , . . - s .

LH __.) xD v.) <3 LH axeln 7 hos växellådan. Det av vridmomentgivaren 31 avkända vridmomentets värde står även i en väsentligen direkt proportion till det tillförda bromsmomentet.

Kontrollenheten 16 kan med kännedom om det aktuella vridmomentvärdet snabbt och enkelt beräkna det tillfórda bromsmomentet. Styrenheten 12 styr härvid, på ovan beskrivit sätt, ett bromsansättande medel 32 så att en eventuell skillnad mellan ett tillfört och ett önskat bromsmoment väsentligen helt elimineras. Därmed erhålls en mycket god överensstämmelse mellan ett tillfórt och ett önskat bromsmoment.

Föreliggande uppfinning är på intet sätt begränsad till de ovan på ritningama beskrivna utfóringsformerna utan kan modifieras fiitt inom patentkravens ramar. Exempelvis så kan vridmomentgivare även utnyttjas i samband med andra tillsatsbromsar såsom hydrauliska retardrar. Tryckgivare kan appliceras på väsentliga godtyckliga ställen på den hydrauliska retardem där i sammanhanget relevanta tryckvärden kan erhållas. På motsvarande sätt kan vridmomentgivaren anordnas på ett väsentligen godtyckligt ställe utefter den bromsöverfórande mekanismens sträckning mellan tillsatsbroms och drivhjul. Även andra typer av givare än de ovan nämnda kan utnyttjas vilka avkänner andra parametrar som är relaterade till den tillsatta bromsverkan.

Claims (6)

15 20 25 30 35 t , , I . - . l a Patentkrav

1. Arrangemang vid en hydrodynamisk tillsatsbroms i ett motorfordon, varvid fordonet innefattar ett manöverdon (14) med vilket en önskad bromsverkan är inrättad att initieras av en förare och bromsansättande medel (15, 32) för att aktivera tillsatsbromsen (1 1, 30) så att den tillför en bromsverkan, via en rörelseöverförande mekanism som innefattar åtminstone en del av en drivlina (3-10) hos fordonet, till åtminstone ett av fordonets drivna hjul (2), kärmetecknat av att arrangemanget innefattar en kontrollenhet (16) som är inrättad att mottaga information avseende den önskade bromsverkan och en tryckgivare (17, 31) om är inrättad att mäta trycket hos ett medium som strömmar genom den hydrodynamiska bromsen (11), vilket tryck står i relation till tillsatsbromsens (1 l, 30) tillförda bromsverkan, varvid kontrollenheten (16) är inrättad att bestämma den tillförda bromsverkan och skillnaden mellan den tillförda bromsverkan och den önskade bromsverkan.

2. Arrangemang enligt krav 1, kännetecknad av att kontrollenheten (16) innefattas i en styrenhet (12) som är inrättad att styra nämnda bromsansättande medel (15, 32) så att den eventuella skillnaden mellan en önskade bromsverkan och en tillförd bromsverkan väsentligen elimineras.

3. Arrangemang enligt krav 2, kännetecknad av att styrenheten (12) är inrättad att styra nämnda bromsansättande medel (15, 32) så att den tillförda bromsverkan korrigeras med kännedom om lagrad värden avseende tidigare uppmätta skillnader mellan en tillförd bromsverkan och en önskade bromsverkan.

4. Arrangemang enligt något av föregående krav , kännetecknad av att tryckgivaren (17) är placerad i ett utrymme (24, 25) som angränsar till ett inlopp eller utlopp för mediet till ett toroidformat utrymme (21) som definieras av en rotor (22) och en stator (23) hos den hydrodynamiska bromsen (11).

5. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda bromsansättande medel innefattar en proportionalventil (15) som är inrättad att förskjuta en reglerkolv (20) för att styra flödet av nämnda medium till och från den hydrodynamiska bromsen (1 1). . » - - . . | v v

6. Arrangemang enligt något av föregående krav, kärmetecknad av att arrangemanget innefattar ett indikeringsorgan (18) som är inrättat att aktiveras då den uppskattade skillnaden mellan den tillfórda bromsverkan och den önskade bromsverkan överstiger ett specifikt värde.