NL9300689A - Wegstroefheidsdetectie en voertuig met wegstroefheidsdetector. - Google Patents

Description

WEGSTROEFHEIDSDETECTIE EN VOERTUIG HET WEGSTROEFHEIDS-DETECTOR

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het aan een bestuurder van een voertuig signaleren van het houvast van het rijdende voertuig op een wegdek.

Voor een veilig gebruik van een voertuig is het gewenst dat de bestuurder zijn rijstijl en rijsnelheid aanpast aan de omstandigheden. Een belangrijke factor is daarbij het houvast van het voertuig op het wegdek. Wanneer dit houvast af neemt, moet de bestuurder rekening houden met een langere remweg en zal het in het algemeen zinvol zijn om een lagere snelheid aan te houden. Een bestuurder krijgt in beperkte mate informatie over het houvast van zijn voertuig op het wegdek via het stuurwiel. Bij verminderd houvast zullen in het algemeen de stuurkrachten geringer zijn.

Om deze informatie goed te kunnen benutten moet de bestuurder het voertuig zeer goed kennen en in het bijzonder weten wat normale stuurkrachten zijn om afwijkende, geringere, stuurkrachten te kunnen herkennen. Bovendien is dergelijke informatie bij rechtuit rijden niet of vrijwel niet beschikbaar.

. De uitvinding beoogt dan ook een werkwijze te verschaffen waarmee de bestuurder een bruikbare indicatie krijgt van het houvast van het voertuig.

Met de werkwijze volgens de uitvinding wordt dit bereikt doordat het toerental van een aangedreven wiel wordt bepaald, het toerental van een vrijlopend wiel wordt bepaald en een met het verschil tussen deze toerentallen corresponderend signaal aan de bestuurder wordt aangeboden.

Bij verminderd houvast van het voertuig op het wegdek zal het aangedreven wiel een grotere slip vertonen dan het vrij lopende wiel. Het met het verschil tussen deze toerentallen corresponderende signaal is dus een indicatie voor het houvast van het voertuig op het wegdek. Wanneer bij verder ongewijzigde omstandigheden, bijvoorbeeld bij rechtuit rijden met constante snelheid de waarde van het signaal toeneemt, verkrijgt de bestuurder de indicatie dat het houvast van zijn voertuig op het wegdek afneemt, en kan hij zijn snelheid en rijstijl aanpassen. Aldus geeft het signaal een indicatie voor bijvoorbeeld een geringere stroefheid van het wegdek en/of een grotere onvlakheid, waardoor een minder goed wiel-wegdek-contact optreedt.

Uiteraard zal het signaal variëren met onder andere het door het aangedreven wiel op het wegdek overgebrachte vermogen. De bestuurder zal echter snel voldoende ervaring opdoen teneinde het signaal te kunnen interpreteren en in het bijzonder vast te kunnen stellen of de aangegeven waarde van het signaal normaal, gunstig of juist ongunstig is.

Volgens een verdere ontwikkeling kan de maatregel van conclusie 2 worden uitgevoerd. De invloed van het op het aangedreven wiel uitgeoefende aandrijfkoppel wordt hierdoor sterk verminderd. De slip van een aangedreven wiel varieert binnen bepaalde grenzen lineair met het aandrijfkoppel. Door het verschilsignaal voor deze relatie te corrigeren, wordt een eenvoudiger te interpreteren signaal verkregen.

Een verdere ontwikkeling van de uitvinding is gekenmerkt in conclusie 3. De slip van het aangedreven wiel is binnen zekere grenzen omgekeerd afhankelijk van de belasting. Door ook voor deze invloed te corrigeren, wordt het verkregen signaal nog gemakkelijker te interpreteren door de bestuurder.

Bij een onregelmatig wegdek, zoals bijvoorbeeld van een klinkerweg, varieert de slip van het aangedreven wiel met hoge frequentie. Het aflezen van het signaal wordt hierdoor bemoeilijkt. Bij voorkeur wordt daarom de maatregel van conclusie 4 toegepast. De verzwakking kan gebeuren door de signaalcomponenten met een boven een bepaalde waarde liggende frequentie uit te filteren. Een andere mogelijkheid is het signaal met een bepaalde tijdconstante te integreren.

De uitvinding betreft en verschaft eveneens een voertuig zoals gekenmerkt in conclusie 5. Verdere gunstige uitvoeringsvormen van het voertuig volgens de uitvinding zijn in de verdere onderconclusies gekenmerkt.

De uitvinding zal in de volgende beschrijving worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegde figuur, die schematisch een voertuig toont.

Het voertuig 1 omvat een aangedreven achteras 2.

De aandrijving geschiedt door middel van een verbrandingsmotor 3 die via een versnellingsbak 4 en een aandrijfas 5 gekoppeld is met een in de achteras 2 opgenomen differentieel 6. Het wiel 7 van de achteras 2 is dus een aangedreven wiel.

De voorwielen van het voertuig zijn vrijlopend. In de figuur is één van de voorwielen aangeduid met het verwij-zingscijfer 8.

Het aangedreven wiel 7 omvat een rotatiesensor 10 die in dit voorbeeld bestaat uit een met het wiel mee roterende tandschijf 12, en een nabij de omtrek daarvan opgestelde, ten opzichte van de achteras 2 stationaire opnemer 13. De tandschijf 12 kan bijvoorbeeld een metalen tandschijf zijn en de opnemer 13 kan daarbij inductief werken. Bij rotatie van het aangedreven wiel 7 genereert de rotatiesensor 10 aldus een pulserend signaal waarvan de frequentie evenredig is met de rotatiesnelheid van het wiel 7.

Het vrijlopende wiel 8 is op overeenkomstige wijze voorzien van een rotatiesensor 11, die ook hier een tandschijf 14 en een aan de omtrek daarvan opgestelde opnemer 15 omvat.

In plaats van de hier schematisch aangeduide rotatiesensoren bestaande uit een tandschijf met een bijvoorbeeld inductieve opnemer, kunnen ook andere geschikte rotatiesensoren worden toegepast.

De signalen van de opnemers 13 en 15 worden via signaalleidingen 16 toegevoerd aan een verwerkingsinrichting 17. In deze verwerkingsinrichting wordt van de signalen van de opnemers 13 en 15 een signaal gevormd dat representatief is voor het verschil in de rotatiesnelheid van het aangedre ven wiel 7 en het vrijlopende wiel 8. Dit signaal kan direct worden toegevoerd aan het uitvoerorgaan 18. In de meest eenvoudige vorm wordt het verschilsignaal direct in het uitvoerorgaan 18 zichtbaar gemaakt, doordat het uitvoerorgaan 18 uitgevoerd is als een analoge of digitale meter.

Het uitvoerorgaan 18 kan voorzien zijn van een instelorgaan 19 waarmee een drempelwaarde kan worden ingesteld. Wanneer het verschilsignaal boven de ingestelde waarde uitkomt, kan het uitvoerorgaan 18 worden geactiveerd, bijvoorbeeld voor het geven van een hoorbaar signaal.

Bij het voertuig 1 worden aan de verwerkingsin-richting 17 nog meer signalen toegevoerd. Op de eerste plaats is met het inlaatspruitstuk 25 van de motor 3 een druksensor 26 verbonden, die een signaal afgeeft dat evenredig is met de onderdruk in het inlaatspruitstuk 25. Het door de motor 3 afgegeven vermogen is volgens een te bepalen functie afhankelijk van de onderdruk in het inlaatspruitstuk 25. Aldus geeft het signaal van de druksensor 26 een indicatie van het door de motor 3 afgegeven vermogen.

Verder is de versnellingsbak 4 voorzien van een versnellingsstandopnemer 29. De signalen van de druksensor 26 en de versnellingsstandopnemer 29 worden via signalen 27 resp. 28 aan de verwerkingsinrichting 17 toegevoerd en met deze gegevens wordt bepaald welk vermogen door de motor 3 via de versnellingsbak 4 aan de aandrijfas 5 en dus aan het aangedreven wiel 7 wordt toegevoerd. Met dit gegeven wordt het verschilsignaal van de rotatiesnelheden van de aangedreven en niet aangedreven wielen gecorrigeerd.

Voor het uitvoeren van deze correctie kan tevoren de relatie worden gemeten tussen het aandrijfkoppel op het aangedreven wiel 7 en de slip daarvan. Deze relatie kan vervolgens in de verwerkingsinrichting 7 worden opgeslagen teneinde het signaal op verder voor de hand liggende wijze met deze relatie te corrigeren.

Een andere mogelijkheid is dat de verwerkingsinrichting 17 zelflerend wordt uitgevoerd. De inrichting zal in dat geval worden voorzien van een geschikt bedieningsor-gaan dat de verwerkingsinrichting 17 in de zelflerende stand kan zetten. De bestuurder kan deze toestand inschakelen wanneer hij op een weggedeelte rijdt met constante eigenschappen. Door in deze toestand het gaspedaal een aantal malen in te drukken en los te laten kan de verwerkingsinrichting 17 de relatie van het druksensorsignaal 26, het signaal van de versnellingsstandopnemer 29 en het toerental-verschil bepalen. De nulpositie, dat wil zeggen de toestand waarin geen slip optreedt, zal in de verwerkings inrichting 17 kunnen worden ingevoerd door de aandrijving in de neutrale stand te schakelen en wederom een geschikt, daartoe aangebracht bedieningsorgaan te bedienen. In de neutrale stand van de aandrijving is ook het normaal aangedreven wiel een vrij lopend wiel en zal dit geen slip van betekenis ondervinden. De relatie tussen de signalen van de opnemers 13 en 15 representeren dus in dat geval de toestand waarbij de slip gelijk aan nul is.

Ook de verticale belasting van het wiel 7 heeft invloed op de slip. Bij grotere belasting zal de slip kleiner zijn. Om ook voor deze invloed te corrigeren is een belastingopnemer 30 aangebracht die de belasting opneemt waarmee de veer, in dit geval aangeduid als een schroefveer, op de as 2 steunt. Het signaal van de belastingopnemer 30 wordt via een leiding 31 toegevoerd aan de verwerkingsin-richting 17 waarin het toerentalverschilsignaal van de wielen 7 en 8 gecorrigeerd wordt met dit belastingssignaal. De karakteristiek volgens dewelke de correctie wordt uitgevoerd kan ook vooraf worden bepaald, doch het is ook mogelijk om deze karakteristiek door een zelflerend vermogen van de verwerkings inrichting door deze zelf te laten bepalen.

Het op nul stellen van de inrichting kan, behalve op de hierboven reeds aangegeven wijze, ook automatisch geschieden. Telkens wanneer de aandrijving in de neutrale stand geschakeld wordt en dus geen vermogen op het aangedreven wiel 7 wordt overgebracht, kan een nulstelling geschieden. Het hierboven genoemde bedieningsorgaan kan in dat geval dus worden vervangen door een schakelaar die in de neutrale stand van de aandrijving wordt geactiveerd.

De verwerkingsinrichting 17 kan op verder voor de hand liggende wijze als een digitale verwerkingsinrichting gebaseerd op een microprocessor worden uitgevoerd. Deze kan op geschikte wijze gecombineerd worden met een besturingsin-richting van een anti-blokkeersysteem of een automatische tractiecontrole van het voertuig, of in elk geval gebruik maken van de wielrotatiesensoren daarvan.

Claims (9)

1. Werkwijze voor het aan een bestuurder van een voertuig signaleren van het houvast van het rijdende voertuig op een wegdek omvattende het bepalen van het toerental van een aangedreven wiel, het bepalen van het toerental van een vrijlopend wiel en het genereren en aan de bestuurder aanbieden van een met het verschil tussen deze toerentallen corresponderend signaal.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, verder omvattende het bepalen van het op het aangedreven wiel uitgeoefende aandrijfkoppel en het volgens een vooraf bepaalde functie van de reciproke van het bepaalde aandrijfkoppel daarmee bewerken van het signaal.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, verder omvattende het bepalen van de verticale belasting van het aangedreven wiel en het volgens een vooraf bepaalde functie van de verticale belasting daarmee bewerken van het signaal.

4. Werkwijze volgens één van de vorige conclusies, waarbij signaalcomponenten met een boven een bepaalde waarde liggende frequentie worden verzwakt.

5. Voertuig omvattende een gestel, een aantal aan het gestel gelagerde wielen, waarvan er ten minste één aangedreven wordt door een door het gestel ondersteunde aandrijfinrichting en ten minste één een vrijlopend wiel is, met het aangedreven wiel en het vrij lopende wiel gekoppelde toerentalsensoren en een met de toerentalsensoren en een uitvoerorgaan gekoppelde verwerkingsinrichting die een toerentalverschilwaarde bepaalt en het uitvoerorgaan overeenkomstig die waarde activeert.

6. Voertuig volgens conclusie 5, verder omvattende een met de verwerkingsinrichting gekoppelde sensor voor het op het aangedreven wiel uitgeoefende aandrijfkoppel.

7. Voertuig volgens conclusie 5 of 6, omvattende een met de verwerkingsinrichting gekoppelde sensor voor de verticale belasting van het wiel.

8. Voertuig volgens één van de conclusies 5-7, waarbij de verwerkingsinrichting een filterinrichting omvat.

9. Voertuig volgens één van de conclusies 5-8, waarbij de met de wielen gekoppelde toerentalsensoren deel uitmaken van een anti-blokkeringssysteem (ABS) of een anti-doorslipsysteem.