SE453277B - Metod att automatiskt paverka ett fordonshjuls broms i avsikt att hindra hjulet att slira samt anordning for utforande av metoden - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 455 277 _2- -r sätt förutsatt att friktionen mellan underlaget och hjulet är någor- lunda konstant, dvs antingen råder halt eller strävt underlag, har det visat sig att främst bromssträckan blir onödigt läng därigenom att systemen ej förmår åstadkomma en effektiv bromsning genom att ta hänsyn till växlande underlag, Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en metod att vid såväl inbromsning som gaspådrag hindra fordonshjulet att slira och detta möjliggöres därigenom att nämnda tidsrymd för automatisk ansättning räknad från en tidigare automatisk frigöring vid inbroms- ning resp för automatisk frigöring räknad från en tidigare automatisk ansättning vid gaspådrag, beräknas som ett procentuellt tidstillägg till tidsrymden mellan en föregående ansättning-frigöring vid gaspå~ drag.

Uppfinningen skall i det följande förklaras ytterligare med hänvis~ ning till bifogade ritning på vilken fig i är ett flödesschema som illustrerar metoden enligt uppfinningen. Fig 2 är ett blockschema, som schematiskt visar uppbyggnaden av en anordning enligt upp- finningen och figurerna Sa och 3b visar hjulvarvtalet vid varierande vägunderlag som funktion av tiden vid inbromsning resp vid gaspådrag.

Det hänvisas nu till flödesschemat enligt fig ii vilket 1,2 ochš betecknar trenne block vilka markerar avkänning resp beräkning av ett fordonshjuls momentana varvtal samt beräkning av hjulets momentana varvtalsändring. Ett block 4 markerar beräkning av en för det momen- tana varvtalet maximalt tillåten hjulvarvtalsändring. Genom att jäm- föra, block 5, nämnda varvtalsändringsvärden med varandra får man besked om den momentana varvtaleändringen har tillåten (JA) etcrlek eller ej (NEJ). Det är uppenbart att otillätet stor varvtalsändring kan uppträda endast vid inbromsning resp vid gaspådrag och innebär då att hjulet slirar resp spinner. Hjulvarvtalsändringar mindre än den maximalt tillåtna medför ingen åtgärd, block 6. Skulle motsatt för- hållande gälla, beror den aktuella åtgärden på om den otillâtet stora varvtalsändringen uppträder under inbromsning, block 7, eller under gaspådrag, block 8. 10 15 20 25 30 35 ' 453 277 _3..

Under inbromsning, btock 7, frigörs hjutbromsen automatiskt, btock 9, antingen då hjutvarvtatsändringen är större, än den maximatt tittåtna ändringen, vitket ittustreras med atternativ NEJ vid btock 5 i fig 1, etter då hjutvarvtatet går mot nott, dvs hjutet tenderar att stanna, btock 10, och fordonet fortfarande är i röretse.

Under inbromsning, btock 7, ansättes hjutbromsen automatiskt, btock 11, då det konstaterats att hjutvarvtatet ökat titt ett förutbestämt värde efter det bromsen tidigare frigjorts. Genom att jämföra, btock 12, hjutets momentana varvtat 2 med i huvudsak det varvtat hjutet hade då bromsen ansattes, btock 11, fâr man besked om hjutvarvtatet uppnått det förutbestämda värdet (JA) etter ej (NEJ).I sistnämnda fattet fortsätter jämföretsen titts JA uppnås.

Entigt uppfinningen beräknas en tidsrymd, btock 14, för automatisk ansättning, btock 11, av bromsen, räknad från en tidigare automatisk frigöring, btock 9, vid inbromsning, btock 7, resp för automatisk frigöring, btock 9, av bromsen, räknad frân en tidigare automatisk ansättning, btock 11, vid gaspådrag, btock 8, som ett procentuettt tidstittägg titt tidsrymden mettan en föregående frigöring-ansättning vid inbromsning resp en föregående ansättning-frigöring vid gaspå- drag.

Bromsen ansättes automatiskt, btock 11, då den beräknade tiden för- ftutit sedan bromsen frigjordes, btock 9.Genom att jämföra, btock 13, den tidsrymd som förftutit sedan bromsen frigjordes, btock 9, med den beräknade tidsrymden, btock 14, får man besked om den beräknade tidsrymden förftutit (JA) etter ej (NEJ). I det sistnämnda fattet Leder detta titt ingen åtgärd, btock 6. JA innebär att bromsen ansättes automatiskt.

Under gaspådrag, btock 8, ansättes bromsen automatiskt, btock 11, då det beräknade hjutvarvtatet, btock 2, ökar på ett sådant sätt att hjutvarvtatsändringen, btock 3, är större än den maximatt tittâtna ändringen, btock 4.Detta förhâttande motsvarar atternativ NEJ vid btock S och tyder pâ att hjutet spinner, varför bromsen som nämnts ansättes automatiskt, btock 11. Atternativ JA vid btock 5 Leder 10 15 20 25 30 35 453 277 _4- liksom tidigare till ingen åtgärd, block 6.

Under gaspådrag, block 8, frigöres hjulbromsen automatiskt, block 9, då hjulvarvtalet, block 2, minskat till det förutbestämda värdet, vilket i huvudsak är lika med hjulvarvtalet som rådde då bromsen ansattes automatiskt, block 11. Denna jämförelse illustreras som tidigare med block 12. Alternativ NEJ vid block 12 innebär att jäm- förelsen fortsätter, medan JA, som nämnts, innebär att hjulbromsen frigöras, block 9.

Bromsen ansättes, block 11, resp frigöras, block 9, automatiskt då den beräknade tidsrymden, block 14, förflutit sedan bromsen frigjor~ des, block 9, resp ansattes, block 11. Avgörande för om den nämnda åtgärden skall sättas in eller ej är JA/NEJ-alternativen vid block 13 för vilkas uppfyllande har redogjorts ovan.

En uppbyggnad av en anordning, som arbetar på det sätt som ovan för- klarats i anslutning till fig 1, visas som exempel i fig 2. Med 15 betecknar ett block, som markerar en hjulvarvtalsgivare, företrädes- vis en till ett fordonshjul tillordnad pulsgivare, vars momentana pulsfrekvens svarar mot momentant hjulvarvtal. Hjulvarvtalsgivaren 15 är ansluten till ett beräkningsorgan 16, med tvenne utgångar 17, 18 till vilka är kopplade ventiler 19, 20 för frigöring resp ansättning av hjulets bromssystem 21. Beräkningsorganet 16 innefattar beräkfl ningskretsar 22 för att ur givarens 15 pulssignaler beräkna momentan hjulvarvtalsåndring och för att med Ledning av hjulets reaktion på inbromsing resp gaspådrag påverka ventilerna 19, 20 för ansättning resp frigöring av bromsen 21 så som förklarats i anslutning till fig 'II Enligt uppfinningen finns det en till beräkningskretsarna 22 ansluten tidkrets 23 med tvenne utgångar vardera kopplade till en ELLER-grind 24 resp 25 till vilka är inkopplade ledningar 26, 27 från beräknings- kretsarna 22 för frigöring resp ansättning av bromssystemet 21.

Hjulvarvtalsgivaren 15 och beräkningskretsarna 22 arbetar härvid väsentligen så som beskrivs i den inledningsvis nämnda patentpublika- tionen. Tidkretsen 23 är inrättad att med början från av beräknings- 10 15 20 25 30 35 453 277 ._5.. kretsarna 22 styrd frigöring resp ansättning av hjutbromsen 21, beräkna den i anslutning titt fig 1 nämnda tidsrymden och att ansätta hjutbromsen vid inbromsning och vid gaspådrag resp att frigöra brom- sen vid gaspådrag dä nämnda tidsrymd förftutit.

Den ovan beskrivna uppfinningsentiga metoden att påverka ett fordons- hjuts broms i avsikt att hindra hjutet att stira i samband med in- bromsning resp gaspâdrag skatt nu betysas yttertigare med hänvisning titt figur Sa resp 3b.

Inbromsning Det förutsättes att inbromsningen, btock 7 i fig 1, påbörjas i punkt B, vitket medför att hjutvarvtatet minskar snabbt. I punkt F1 har hjutets varvtatsändring, btock 3, btivit större än den maximatt tittâtna varvtatsändringen, btock 4, vitket medför att hjutbromsen frigöras automatiskt, btock 9. Pâ grund av hjutmassans tröghetsmoment fortsätter hjutvarvtatet att minska, dock i avtagande grad, titts friktionsmomentet från vägbanan btir först Lika med och därefter större än hjutmassans tröghetsmoment, varvid hjutvarvtatet äter ökar.

I samband med att bromsen frigöres i punkten F1, startar beräkningen av det tidigare nämnda förutbestämda hjutvarvtatet. Detta kan beräk- nas pß många sätt; i detta fatt sker beräkningen på så sätt att man utgår från hjutvarvtatets värde i punkten F1 och minskar detta värde med ett visst betopp per tidsenhet. Det minskande hjutvarvtatsvärdet ittustreras med en tutande Linje 28. I den punkt A1 där Linjen 28 skär hjutvarvtatskurvan, har hjutvarvtatet ökat titt det förutbestäm- da värdet sedan bromsen tidigare frigjorts och bromsen ansättes därför automatiskt, Det är viktigt att notera att tidsrymden mettan punkterna F1 och Ai är ett mätt på beskaffenheten hos det undertag mot vitket hjutet bromsas. Denna tidsrymd ptus ett procentuettt pâstag användes som ett mätt pâ den förutbestämda tidsrymden, btock 14, vitken i fig 2 åstad- kommes medetst tidkretsen 23, och entigt uppfinningen medför att bromsen automatiskt ansättes om den ej tidigare ansatts genom att hjutvarvtatet ökat titt det förutbestämda värdet.Den nämnda tids- 10 15 20 25 30 35 453 277 ._6- rymden iLLustreras i fig 3 med avståndet meLLan F1 och en Lodrät Linje 29. Denna tidsrxmd Lagras för att vid behov kunna utnyttjas vid punkt F2.

Efter det bromsen ansatts i punkten A1 fortsätter hjuLvarvtaLet först att öka på grund av hjuLmassans tröghetsmoment, men varvtaLsökningen avtar aLLtmer för att sLutLigen övergâi en varvtaLsminskning.Det antas nu att underLaget har bLivit mindre strävt än tidigare. TiLL föLjd härav sker varvtaLsminskningen något snabbare än under före- gående moment m a o hjuLvarvtaLskurvan har ett något brantare förLopp än tidigare. Som förut inträffar det att hjuLets varvtaLsändring bLir större än den maximaLt tiLLâtna varvtaLsändringen, varför bromsen automatiskt frigöres i punkt F2.

I bromsens frigöringsögonbLick startar, som tidigare förkLaratsi ansLutning tiLL punkten F1, beräkningen av deLs det förutbestämda hjuLvarvtaLsvärde viLket det momentana hjuLvarvtaLet skaLL uppnå för att bromsen äter skaLL ansättas, deLs den Lagrade tidsrymden efter vars sLut bromsen ansättes automatiskt om så ej redan skett genom det förstnämnda kriteriet. HjuLvarvtaLsberäkningen utgår som tidigare från hjuLvarvtaLet i punkten F2 och resuLterar i en skärningspunkt 33 meLLan hjuLvarvtaLskurvan och en Linje 31 med samma Lutning som Linjen 28. Med en Linje 32 markeras sLutet av den från punkten F1 Lagrade tidsrymden som börjar i punkten F2 och som har samma varak- tighet som tidsrymden meLLan F1 och Linjen 29. TiLL fötjd av under~ Lagets minskade strävhet, dvs hjuLvarvtaLskurvans fLacka förLopp efter punkten F2, skärs denna först av Linjen 32 i en punkt A2 och därefter av Linjen 31 i nämnda punkt 33, dvs bromsen ansättes automa- tiskt pâ det sätt som är utmärkande för uppfinningen, nämLigen då en enLigt ovan beräknad tidsrymd förfLutit sedan den frigjordes i punk- ten F2. Att punkten A2 Ligger i tiden före skärningspunkten 33 inne- bär sâLedes vid inbromsning på haLt underLag enLigt uppfinningen, att bromsen ansättes tidigare än vad som är faLLet vid bromsning på konventioneLLt sätt. SkuLLe det härvid inträffa att momentana hjuL- varvtaLsändringen bLir större än den maximaLt tiLLâtna hjuLvarv- taLsändringen, frigöras bromsen automatiskt. På grund av att punkten A2 Ligger i tiden före punkten 33, eLimineras den tidigare Lagrade 10 15 20 25 30 35 453 277 ...'{_ tidsrymden och en ny tidsrymd från punkten 33 till en linje 46 beräk- nas varvid beräkningen av tidsrymden utföres och lagras som tidigare.

Den fortsatta inbromsningen antages ske så som illustreras av hjul- varvtalskurvans förlopp, varvid F3, F4 och FS markerar punkter i vilka hjulbromsen frigöres automatiskt och A3, A4 samt A5 pâ analogt sätt markerar att bromsen ansättes. Punkterna A3, 34 och A5 erhålles härvid som skärningspunkten mellan hjulvarvtalskurvan och linjer 35, 36 och 37, vilka börjar i F3, F4 resp FS och har samma lutning som Linjerna 28 och 31 och avståndet mellan resp utgångspunkt och slut- punkt är som tidigare ett mätt på underlagets beskaffenhet. Avsnitten F3-A3 och F5-A5 förlöper analogt med avsnittet F1-A1 och avsnittet F4~A4~34 är jämförbart med avsnittet F2-A2-33.

Det inses av ovanstående att vid inbromsning enligt den metod uppfin- ningen avser, kommer bromsen att vid halt underlag, automatiskt ansättas tidigare än vid konventionell automatisk bromsning, men att frigöras på konventionellt sätt när varvtalsändringen överskrider den maximalt tillåtna. Metoden enligt uppfinningen ger därmed en optimal anpassning till underlagets beskaffenhet och därmed kortast möjliga bromssträcka.

Gaspâdrag Det antas att gaspådrag, block 8, i fig 1, sker i en punkt G i iig 3b, i vilken punkt hjulet startar från stillastående. Hjulets varvtal ökar successivt i takt med att fordonet börjar rulla. Skulle gaspå- draget vara kraftigare än vad som svarar mot underlagets strävhet, tappar hjulet greppet mot underlaget och börjar spinna. Härvid ökar hjulets momentana hjulvarvtalsändring, block 3, och antas i en punkt a1 ha blivit större, block 5, än det förutbestämda värdet, block 4.

Bromsen ansättes nu automatiskt, block 11, Trots detta fortsätter hjulvarvtalet först att öka tills bromsmomentet blir större än gas- pâdragsmomentet, då hjulvarvtalet minskar. Det momentana hjulvarv- talet, block 2, jämförs kontinuerligt med det förutbestämda hjulvarv- tal, block 12, vilket beräknas pâ ett sätt analogt med motsvarande beräkning i samband med den ovan förklarade inbromsningen. Man utgår frân hjulvarvtalet i punkten ai och adderar till detta ett visst 10 15 20 25 30 35 453 277 _8- beLopp per tidsenhet; det förutbestämda hjuLvarvtaLet representeras i fig 3b av en Linje 38. HjuLbromsen frigöras, bLock 9, automatiskt då det momentana hjuLvarvtaLet, btock 2, minskat, bLock 12, tiLL det förutbestämda värdet, viLket inträffar i en punkt fi i vitken Linjen 38 skär hjuLvarvtaLskurvan. Efter det att hjuLbromsen frigjorts fort- sätter dess varvtaL dock att minska titLs gaspädragsmomentet bLir större än hjulmassans tröghetsmoment.

AnaLogt med vad som är fattet vid inbromsning är tidsrymden ai-f1 ett mått på undertagets beskaffenhet. Denna tidsrymd pLus ett procen- tueLLt pâstag utgör ett mått pâ den beräknade tidsrymden, bLock 14, och âstadkommes medeLst tidkretsen 23 i fig 2. EnLigt uppfinningen frigörs under gaspådrag hjutbromsen vid stutet av nämnda tidsrymd automatiskt om den ej tidigare frigjorts genom att hjuLvarvtaLet minskat tiLL det förutbestämda värdet så som beskrivits i anstutning tiLL punkten fi. Tidsrymden iLLustreras i fig 3b med avståndet meLLan a1 och en Lodrät Linje 39.

Efter det bromsen frigjorts i punkten f1 fortsätter hjuLvarvtaLet att minska på grund av hjuLmassans tröghetsmoment, men varvtatsminsk- ningen avtar successivt och övergår stuttigen i en varvtatsökning eftersom ju gaspâdraget äger rum kontinuerLigt. Det antas nu att undertaget har bLivit strävare än tidigare, vitket innebär att hjuL- varvtatskurvan får ett något ftackare förLopp, m a o hjutet har fått bättre grepp. Om gaspådraget är aLLtför kraftigt inträffar det emeLLertid ånyo att varvtaLsändringen bLir större än den maximatt tiLLâtna, varför bromsen ansättes automatiskt i punkten a2.

I ansättningsögonbticket a2 startar, som ovan förklarats i ansLutning tiLL punkten a1, beräkningen av deLs det förutbestämda hjuLvarvtaLs- värde, vilket det momentana hjuLvarvtatet skatt ökas tiLL för att bromsen åter skaLL frigöras, deLs den Lagrade tidsrymden, efter vars sLut bromsen frigöras automatiskt om så ej redan skett genom det förstnämnda kriteriet. HjuLvarvtaLsberäkningen utgår från varvtaLet i punkten a2 och resuLterar i en skärningspunkt 40 meLLan hjutvarv- taLskurvan och en Linje 41 med samma Lutning som Linjen 38.Med en Lodrät Linje 42 markeras sLutet av den från punkten ai beräknade 10 15 20 25 453 277 -9- tidsrymden, som börjar i punkten a2 och som har samma varaktighet som tidsrymden meLLan a1 och Linjen 39. TiLL fötjd av undertagets ökade strävhet skärs hjuLvarvtaLskurvan först av Linjen 42 i en punkt f2 och därefter av Linjen 41 i punkten 40. Detta innebär att bromsen på det sätt som är utmärkande för uppfinningen, frigörs i punkten f2 då den förut bestämda Lagrade tidsrymden förfLutit från det bromsen ansattes i punkten a2. Pâ grund härav eLimineras den tidigare lagrade tidsrymden och en ny tidsrymd från punkten 40 tiLL en Linje 45 beräk- nas varvid beräkningen av tidsrymden utföres och Lagras som tidigare.

Det fortsatta förtoppet under gaspâdraget antages ske så som iLLu- streras med hjuLvarvtaLskurvan, varvid a3 och f3 markerar punkter i viLka bromsen ansättes resp frigöres automatiskt. Punkten f3 erhâLLes härvid som skärningspunkten meLLan hjuLvarvtaLskurvan och en Linje 43 som börjar i punkten a3 och har samma Lutning som Linjerna 38 och Kh Avståndet meLLan punkten a3 och en lodrät Linje 44 svarar mot en med hänsyn tiLL underLagets beskaffenhet och anaLogt med tidsrymden meLLan ai - Linje 39 - beräknad tidsrymd.

Det är uppenbart att uppfinningen kan modifieras på många sätt inom ramen för uppfinningen. Så kan t ex beräkningen av det förutbestämda hjutvarvtatsvärdet, som entigt ovan, utgående från hjutets momentana varvtaL i bromsens frigöringsögonbLick vid inbromsning resp ansätt- ningsögonbLicket vid gaspådrag, beräknas som en procentuett minskning resp ökning per tidsenhet, utföras på många andra sätt. Detsamma gäLLer beräkningen av den nämnda tidsrymden efter vars sLut bromsen automatiskt ansättes vid inbromsning resp frigöres vid gaspådrag.

Claims (2)

1. 0 15 20 25 30 35 453 277 _10.. Patentkrav 1. Metod att automatiskt påverka ett fordonshjuts broms i avsikt att hindra hjulet att sLira i samband med inbromsning (7) resp gaspå- drag (8), varvid hjuLets momentana varvtaL avkännes (1) och ur detta beräknas hjuLets momentana varvtaLsändring (3) och varvid hjutbromsen automatiskt frigöres (9): under inbromsning (7): antingen då hjutets varvtaL (2) minskar så att dess varvtaLsänd- ring (3) är större (5) än ett förutbestämt värde (4) eLLer då hjuLvarvtaLet går mot noLL (10) och fordonet fortfarande är i röretse; under gaspådrag (8): då hjutvarvtatet (2) minskat (12) tiLL det förutbestämda värdet efter det bromsen ansatts (11) resp automatiskt ansättes H1): under inbromsning(7):dä hjuLvarv- tatet (2) ökat tiLL ett förutbestämt värde efter det bromsen tidigare frigjorts (92 under gaspådrag (8): då hjutvarvtatet (2) ökar så att dess varv- tatsändring (3) är större än det förutbestämda värdet samt var- vid: hjuLbromsen Lämnas opâverkad (6) av nämnda automatiska påverkan då hjutvarvtatsändringen (3) är mindre (5) än nämnda förutbestäm- da värde (4), varvid hjutbromsen ansättes (11) vid inbromsning (7) resp frigöras (9) vid gaspådrag (8), då en förutbestämd tidsrymd (14) förftutit (13) sedan bromsen frigjordes (9) resp ansattes (11), k ä n n e t e c k n a d därav att nämnda tidsrymd för automatisk ansättning räknad från en tidigare automatisk frigöring vid inbromsning resp för automatisk frigöring räknad frân en tidigare automatisk ansättning vid gaspådrag, beräknas som ett procentuettt tidstittägg tiLL tidsrymden mattan en förefl gående frigöring-ansättning vid inbromsning resp en föregående ansättning-frigöring vid gaspådrag. Metod enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda förutbestämda hjuLvarvtaLsvärde är en funktion av det hjuLvarvtaL som rådde vid föregående ansättning av bromsen H1). Metod enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att 10 15 20 25 30 35 453 277 _11- nämnda förutbestämda hjuLvarvtaLsändring(4) är tiLLnärmeLsevis Lika med den hjuLvarvtaLsändning som maximatt kan uppnås vid inbromsning på isundertag. . Metod entigt patentkravet 1, kvä n n e t e c k n a d därav, att nämnda'förutbestämda hjuLvarvtaL, vid viLket hjutbromsen automa- tiskt ansättes under inbromsningen resp frigöres under gaspå- draget beräknas som det momentana hjuLvarvtaLet i frigörings~ resp ansättningsögonbticket ptus resp minus ett procentuettt tiLLägg resp avdrag. Anordning för utförande av metoden entigt patentkravet 1, inne- fattande en ett fordonshjut tiLLordnad puLsgivare (15), vars momentana putsfrekvens svarar mot momentant hjutvarvtat och ett meLLan putsgivaren (15) och hjuLets broms (21) inkopptat beräk- ningsorgan (16), en tidkrets (23) inrättad att avge en signat efter det en förutbestämd tidsrymd (14) förftutit (13) och med kretsar (22) för beräkning av momentan hjutvarvtatsändring, in- rättat att med Ledning av hjulets reaktion pâ inbromsningen resp gaspâdraget påverka ventiLer (19, 20) för ansättning resp frigöring av bromsen (21) varvid nämnda beräkningsorgan (16) är inrättat att frigöra hjutbromsen (21) vid inbromsning antingen då hjutets varvtat minskar under inbromsning så att dess varvtats- ändring är större än ett förutbestämt värde, då hjulet tenderar att stanna och fordonet fortfarande är i röreLse; vid gaspådrag då hjuLvarvtaLet minskat tiLL det förutbestämda värdet efter det bromsen (21) ansatts etter det den förutbestämda tidsrymden (14) förflutit (13) sedan bromsen ansattes H1) resp att ansätta hjutbromsen (213 vid inbromsning då den förutbestämda tidsrymden förftutit sedan bromsen tidigare frigjorts eLLer då hjutvarvtatet ökat tiLL ett förutbestämt värde efter det bromsen (21) tidigare frigjorts; vid gaspådrag då hjulets varvtat ökar under gaspâdraget så att dess varvtalsändring är större än det förutbestämda värdet, och att Lämna hjulbromsen (21) opâverkad av nämnda automatiska påverkan då hjuLvarvtaLsändringen är mindre än nämnda förutbe- stämda värde, k ä n n e t e c k n a d därav, att tidkretsen (23) 453 277 .#1

2.. är inrättad att beräkna den förutbestämda tídsrymden som ett procentueLLt tídstíLLägg tiLL tídsrymden meLLan en 'föregående frígöríng-ansättníng vid inbromsning resp en föregående ansätt- ning-frigöríng vid gaspådrag.