Design concept for an alternative heavy vehicle slip control brake actuator [chapter]

Jonathan Miller, Frank Kienhofer, David Cebon
2013 International Conference on Heavy Vehicles HVParis 2008  
Heavy vehicles have sluggish pneumatic brake actuators that limit the cycling bandwidth of their antilock braking systems. In order to implement more effective braking controllers, the conventional actuation systems must be redesigned. This paper introduces a novel actuator that features high bandwidth, binary actuated valves placed directly on the brake chamber. A preliminary look at the effect of slip control bandwidth on the compromise between stopping distance and air usage is first
more » ... ge is first presented. One-dimensional flow theory is then combined with simple thermodynamic arguments to describe charging and discharging of a brake chamber. The resulting equations are linearized and used to design a closed-loop pressure controller for the actuator. Finally, the performance of the valves is presented with respect to their steadystate accuracy and time delay. Résumé Les véhicules lourds ont des actionneurs de freins pneumatiques qui manquent de vigueur, et limitent l'efficacité des ABS (système anti-patinage). Pour permettre une implémentation plus efficace des contrôleurs de freins, les systèmes conventionnels d'actionnement doivent être repensés. Cet article présente un actionneur novateur à large bande avec des valves actionnées en mode binaire et placées directement sur la chambre du frein. L'effet d'une perte de contrôle de la bande passante sur le compromis entre la distance d'arrêt et l'utilisation d'air est présenté en premier lieu. Ensuite, la théorie des fluides uni-dimensionels est combinée à un simple énoncé de thermodynamique pour décrire la charge et la décharge de la chambre du frein. Les équations résultantes sont linéarisées et utilisées pour la conception d'un contrôleur de pression à boucle-fermée pour l'actionneur. Finalement, la performance des valves est présentée en tenant compte de leur précision en régime stationnaire et de leur temps de propagation.
doi:10.1002/9781118557464.ch33 fatcat:ig2tejbka5a3hb7fqh53mrm3oa