G-SENSOR-STYRT BREMSESYSTEM MED BREMSEKRAFTEN SENSOR BESKRIVELSE

Transkript

1 EP B1 G-SENSOR-STYRT BREMSESYSTEM MED BREMSEKRAFTEN SENSOR BESKRIVELSE [0001] Den foreliggende oppfinnelsen er relatert til et bremsesystem i samsvar med innledningen til krav 1. [0002] Oppfinnelsen vedrører også et tauet kjøretøy forsynt med et slikt bremsesystem. [0003] Et slikt bremsesystem er kjent fra GB A, som beskriver et bremsesystem for en tauet kjøretøy som er et tillegg til standard pådragsbremsesystem. Det kjente systemet innbefatter en bremsekraft-styreenhet som har en inngang for et bremsesignal fra et slepe-kjøretøy, en sensor i form av en første sensor plassert på det tauete kjøretøyet som er forsynt med hjulbremser og som er koplet til styreenheten. Bremsesystemet omfatter videre en, i det minste delvis, elektrisk aktuator i form av en luft-membran og en kompressor inkludert dens utløsersolenoid og PWM-hastighetskontroll. Aktuatoren er koplet til styringsenheten og hjulbremsene. Bremsesystemet omfatter ytterligere en bremsekraft-sensor i form av en andre sensor plassert mellom aktuatoren på den ene siden og på den andre siden hjulbremsene, og et bremsestag koplet til den pådragsdemperen. Bremsekraftsensoren er koplet til bremsekraft-styreenheten og forsyner styreenheten med informasjon vedrørende en kraft som blir generert av luftmembranen. Aktuatoren blir matet med et elektrisk matesignal fra styreenheten og genererer på sin aktuatorutgang en skyve- eller trekke-bevegelse som overføres til bremsekraftsensoren. Denne sensoren registrerer omtalte kraft som genereres av aktuatoren, mater omtalte informasjon til styreenheten og overfører omtalte bevegelse til hjulbremsene og bremsestaget. Utgangen til aktuatoren styres av styreenheten på en slik måte at den aktuelle bremsekraften bortsett fra å bli påvirket av bremsestaget også justeres ved trykksetting eller trykkavlastning av luftmembranen. Denne intermitterende trykkreguleringen skriver seg fra en sammenligning av spenningsutganger til begge sensorene og avhenger av grader av bremsing av kjøretøyet som tauer og som blir tauet. [0004] Formålet med den foreliggende oppfinnelsen er å gi et bremsesystem som har en lav kostpris og har en høyere grad av stabilitet og presisjon.

2 - 2 - [0005] For å kunne oppnå denne hensikten, har bremsesystemet ifølge oppfinnelsen de ytterligere karkateristikkene ifølge krav 1. [0006] Fordelen med bremsesystemet ifølge oppfinnelsen er at bremsekraftsensoren kontinuerlig gir tilbakemelding vedrørende den faktiske bremsekraften som genereres av hjulbremsene til tilhengeren til bremsekraftstyreenheten. Denne informasjon blir det tatt hensyn til i styrestrategien, som er implementert som programvare i styreenheten, for å nøyaktig styre den aktuelle bremsekraften som utøves, på en fordelaktig måte. [0007] Forekomst av verdier til bremsekraften som blir generert av hjulbremsene som ligger utenfor det faktiske styringsområdet blir i tillegg forhindret på denne måten, som et resultat av dette blir stabiliteten til styreenheten forbedret og påliteligheten til bremsesystemet i henhold til oppfinnelsen øker. På samme måte kan forekomsten av uønskede sprang eller variasjoner, som vibrasjoner, bli redusert på grunnlag av den omtalte informasjonen, noe som bidrar til sikkerhetsnivået til bremsesystemet ifølge oppfinnelsen. [0008] Videre er det fordelaktig at bremsesystemet i henhold til oppfinnelsen kan inkorporeres i eksisterende pådragsbremsesystemer til tauede kjøretøy på en relativt enkel måte samtidig som man tar vare på de tidligere nevnte fordelene. Den velkjente pådragsbremsen som brukes hyppig i tilhengere, som campingvogner, kan byttes mot dette bremsesystemet, om ønskelig, slik at problemer som uønsket aktivering av bremsesystemet når du kjører nedoverbakke, og overoppheting av disse vil høre fortiden til. [0009] En foretrukket utførelsesform av bremsesystemet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at aktuatoren er en elektro-magnetisk, elektro-hydrauliske eller elek-tro-pneumatisk aktuator, særlig en aktuator som bevirker en rettlinjet bevegelse. [0010] Det er fordelaktig når det gjelder den lineære elektriske akaktuatoren, at innvendige tap, særlig i form av friksjon, er lave, slik at en stor del av strømmen som leveres dit kan bli effektivt utnyttet av hjulbremsene. Videre er presisjonen til den lineære utgående mekaniske bevegelsen til aktuatoren høy, den er lett å justere og den har en gunstig kostpris.

3 - 3 - [0011], Der det i praksis er en lovbestemt grense for nominell nettspenning på 12 V og det er en strøm på maksimalt 15 Ampere med hensyn til total elektrisk effektopptak til aktuatoren til i det minste delvis elektriske aktuatorer, vil en slik aktuator likevel kunne produsere tilstrekkelig bremsekraft på grunn av den begrensede friksjon. Den elektrisk aktuatoren, som har en roterende elektrisk motor, er til og med i stand til kortvarig å generere en bremsekraft høyere enn den nevnte maksimale elektriske kraften til aktuatoren. Faktum er at ved bremsing igangsatt med den lineære - rettlinjede eller parallelle - aktuatorbevegelsen, utnyttes også den roterende bevegelsen som fra før er tilgjengelig i den elektriske motoren. Kort sagt, på grunn av svinghjulvirkningen utnyttes den kinetiske energien til spindelen i aktuatoren, som er utstyrt med kulelager med liten slarke, for å generere ytterligere bremsekraft. [0012] En annen utførelsesform av bremsesystemet ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at bremsesystemet, avhengig av den ovenfor omtalte type hjulbremser, omfatter ett eller flere pneumatiske, hydrauliske eller, hvis kabler er anordnet mellom kabelbetjente hjulbremser og nevte ene bremsekraftsensor, mekaniske fordelingsmåter. [0013] Fortrinnsvis er det likevel tilstrekkelig med bare en bremsekraft sensor i slike tilfeller, når denne sensoren leverer informasjon til styreenheten om bremsekraften som blir generert ved alle hjulbremsene. [0014] Bremsesystemet i henhold til denne oppfinnelsen skal nå forklares mer detaljert med henvisning til figuren nedenfor, som er et skjematisk riss av en mulig utførelsesform av et bremsesystem ifølge oppfinnelsen. [0015] Figuren viser et bremsesystem 1, som er installert på en tilhenger 2 (vist i stiplet linje), som en semitrailer, en campingvogn eller en tilhenger. Bremsesystemet 1 omfatter en prosessor-styrt bremsekraft-styreenhet 3. Tilpasset programvare er implementert i enheten 3, denne programvaren er rettet mot å få hjulbremsene 4 som er installert på hjulene på tilhengeren 2 til å bremse på kommando og på en foreskrevet måte. Styreenheten 3 har en inngang 5 for opptak av et bremsesignal fra et trekk-kjøretøy (ikke vist). Bruken av bremsesignalet sikrer at bremsesystemet 1 kun blir aktivert når trekk-kjøretøyet også blir bremset. Installert på tilhengeren 2 er også en bevegelses- eller akselerasjonssensor, heretter kalt G-sensor 6, som leverer et signal som representerer graden av akselerasjon eller retardasjon til

4 - 4 - tilhengeren 2 til styreenheten 3. Bremsesystemet 1 omfatter videre en aktuator 7 koplet til styreenheten 3 og hjulbremsene 4 og en (i figuren) bremsekraftsensor 8 plassert mellom aktuatoren 7 og hjulbremsene 4, som også er koblet til bremsekraft-styreenheten 3, denne sensoren kan måle bremsekraften som blir generert ved hjulbremsene 4 og mate den aktuelle informasjon (E) tilbake til enheten 3. [0016] Driften av bremsesystemet 1 er som følger. Hvis det viser seg fra bremsesignalet på inngang 5 at trekk-kjøretøyet bremser, vil programvaren i styreenheten 3 leverer et strømsignal C til aktuatoren 7. For tiden foretrekkes det at matesignalet C er et elektrisk matesignal som mates til den elektromekaniske (i dette tilfellet) aktuatoren 7. De aktuator 7 utfører en, også fortrinnsvis, lineær, rettlinjet, generelt skyve- eller trekkebevegelse (som vist ved X med piler som peker i motsatt retning) som sin utgang, denne bevegelsen blir overført til de respektive hjulbremsene 4 via bremsekraftsensoren 8 for å genererer bestemt bremsekraft på de omtalte hjulbremsene. Den ene (i dette tilfellet) sensoren 8 måler kraften som genereres av aktuatoren 7 og overfører denne til hjulbremsene 4, på grunnlag av denne målingen styres bremsekraften av enheten 3 via hjulbremsene 4, i praksis delvis basert på G-sensorsignalet. Kraften som måles ved hjelp av sensoren 8 er et mål for bremsekraften som blir generert og den relevante informasjonen (E) mates tilbake til styreprogramvaren som er implementert, for å oppnå at bremsekraften svarer til en ønsket bremsekraft ved å påvirke (i dette tilfellet) bevegelsen X. Det faktum at den aktuelle verdien til den totale bremsekraften som genereres er kjent, har en positiv effekt på stabiliteten og påliteligheten til bremsekraftstyringen. [0017] I en alternativ utførelsesform, samsvarende med den som er blitt forklart i det foregående, påvirkes et hydraulisk trykk i en eller flere bremsesylindre, eller et pneumatisk trykk, i stedet for den ovenfor nevnte bevegelsem X, på en slik måte at bremsekraften(-kreftene) som måles ved hjelp av sensoren(e) 8 blir styrt slik at de(n) er praktisk talt lik de(n) ønskede bremsekraften(-kreftene). [0018] For å gjøre det mulig å bruke bare én aktuator 7 og én bremsekraftsensor 8, omfatter bremsesystemet 1 ett eller flere kabel-fordelingselementer 9 arrangert mellom de viste hjulbremsene 4, som drives ved hjelp av Bowden-kabler, og den éne bremsekraftsensoren 8. Det er også under visse omstendigheter mulig å bruke tilsvarende hydrauliske eller pneumatiske elementer til de nevnte elementene 9.

5 - 5 - [0019] For å øke påliteligheten ytterligere, kan det benyttes flere separate aktuatorer 7 og sensorer 8. [0020] Ved bruk av en elektrisk lineær aktuator 7, er omtalte sensor fortrinnsvis (ut fra lovbestemmelser) av den type som bruker en strøm på maksimalt 15 ampere ved en nominell matespenning på 12 V. [0021] I prinsippet kan hjulbremsene 4 være hydrauliske eller pneumatiske bremser eller bremser som opereres ved hjelp av en eller flere kabler. Hvis kablene er korte, vil enhver strekking i kablene ha liten effekt på bremsekraften i praksis. Innenfor området til styringen, kompenseres enhver slarke eller strekk i kablene automatisk av styringen i enheten 3 som et resultat av bruken av bremsekraftsensoren(e) 8, fordi styringen til slutt foregår delvis basert på ønsket bremsekraft og den målte bremsekraften. [0022] Om ønskelig, i lys av lovbestemmelser, er det også mulig å anvende akseltrykk-måleinnretninger 10 koblet til enheten 3.. Fordelen man oppnår på denne måten, er at vekten av lasten i tilhengeren, som presser på de respektive hjulakslene, blir tatt i betraktning, også ved å påvirke den aktuelle bremsekraften. I tilfellet hvor man forventer ulike akseltrykk, for eksempel på grunn av ujevnt fordelt last, kan flere uavhengige sensorer 8 brukes til å realisere en individuell styring av de respektive, eventuelt innbyrdes forskjellige, nødvendige bremsekreftene. [0023] Hvis bremsesystemet 1 er installert på en eksisterende tilhenger 2, kan det erstatte pådragsbremsen som normalt finnes på tilhengeren 2. [0024] I prinsippet kan alle forskjellige typer bremsekraftsensorer 8 brukes. Omtalte sensorer kan for eksempel være strekklapper, som foretrekkes på grunn av sin enkelhet og sin kostpris. Hvis hjulbremsene 4 er hydraulisk styrt, kan den faktiske bremsekraften bestemmes på grunnlag av trykket til den aktuelle hydraulikkvæsken i hovedbremsesylinderen, ved hjelp av en bremsekraftsensor 8 konfigurert som en trykksensor, som kommuniserer trykket til væsken til styreenhet 3 i form av et elektrisk tilbakekoplingssignal E. Den lineære (i det viste tilfellet) bevegelsen X på utgangen av aktuatoren 7 blir da styrt på en slik måte av styreenheten 3 at selve bremsekraften blir tilpasset ønsket verdi.

6 - 6 - [0025] I figuren vises en utbryterkrets 11 koblet til enheten 3, som, av sikkerhetsmessige grunner, aktiverer enheten 3 for å maksimere bremsekraften når trekkvognen og tilhengeren 3 blir skilt under kjøring.

7 - 7 - KRAV 1. Et bremsesystem (1) for et tauet kjøretøy, omfattende: - en bremsekraftstyreenhet (3) som har en inngang (5) for et bremsesignal fra en trekkvogn, - en sensor (6) montert på tilhengeren som er forsynt med hjulbremsene (4), denne sensoren (6) er koplet til styreenheten (3), - en, i det minste delvis, elektrisk aktuator (7) som er koplet til styreenheten (3) og hjulbremsene (4), og - minst en bremsekraftsensor (8) montert mellom aktuatoren (7) og hjulbremsene (4), og koplet til bremsekraft-styreenheten (3), denne bremsekraftsensoren (8) forsyner styreenheten (3) med informasjon (E) om en kraft, idet aktuatoren (7) mates med et elektrisk matesignal (C) fra styreenheten (3) og genererer en skyve- eller trekkebevegelse (X) på utgangen, som blir overført til bremsekraftsensoren (8), denne sensoren måler omtalte kraft som genereres av aktuatoren (7), mater informasjonen (E) til styreenheten (3) og overfører bevegelsen (X) til de respektive hjulbremsene (4), og dermed styres utgangen fra aktuatoren (7) av styreenheten (3) på en slik måte at bremsekraften kan reguleres, karakterisert ved at sensoren (6) er en G-sensor, som leverer et G-sensorsignal til styreenheten (3), som er representativt for graden av akselerasjon eller retardasjon til tilhengeren, at styreenheten (3) styrer bremsekraften til tilhengeren (2) delvis basert på G-sensorsignalet, at bremsekraftsensoren (8) kontinuerlig leverer informasjonen (E) om bremsekraften som blir generert ved hjulbremsene (4), at styreenheten (3) implementerer den kontinuerlige informasjonen i form av tilbakemeldingsinformasjon (E) ved bruk av programvare i sin styringsstrategi, og at utgangen på aktuatoren (7) styres av styreenheten (3) på en slik måte at den aktuelle bremsekraft innstilles til en ønsket verdi.

8 Et bremsesystem (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at aktuatoren (7) er en elektro-magnetisk, elektro-hydraulisk eller elektro-pneumatisk aktuator, spesielt en aktuator (7) som gir en rettlinjet bevegelse (X). 3. Et bremsesystem (1) ifølge et av kravene 1-2, karakterisert ved at aktuatoren (7) er en elektrisk aktuator, som, styrt av styreenheten (3), bruker en strøm på maksimalt 15 ampere ved en nominell spenning på 12 V. 4. Et bremsesystem (1) ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at hjulbremsene (4) er pneumatiske eller hydrauliske bremser eller bremser som opereres ved hjelp av en eller flere kabler. 5. Et bremsesystem (1) ifølge krav 4, karakterisert ved at bremsesystemet (1), avhengig av ovenfor omtalte type hjulbremser (4) omfatter én eller flere pneumatiske, hydrauliske eller, hvis det er anordnet kabler mellom de kabelopererte hjulbremsene (4) og omtalte éne bremsekraftsensor (8), mekaniske fordelingsmidler (9). 6. Et bremsesystem (1) ifølge hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at bremsesystemet (1) omfatter akseltrykk-måleinnretninger (10) koplet til bremsekraft-styreenheten (3). 7. En tauet kjøretøy, som en tilhenger, en campingvogn eller lignende, forsynt med et bremsesystem (1) ifølge hvilket som helst av kravene 1-6.

9 - 9-1/1