DE1580644B2 - Antiblockierregeleinrichtung fuer die hydraulischen bremsen eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Antiblockierregeleinrichtung zu schaffen, deren Meßfühler berührungslos arbeitet. Dabei soll am Meßfühler nur die Änderung der Raddrehzahl erfaßt werden, wodurch die Aufbereitung des Signals vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Antiblockierregeleinrichtung der genannten Bauart die träge Masse ein magnetischer oder ferromagnetischer Ringkörper ist, gegenüber dessen Oberfläche der Fühler angeordnet ist, der von einem Schwingkreis unabhängig von der Raddrehzahl mit Wechselstrom gespeist ist und dessen Widerstandswert sich mit der Axialverschiebung des Ringkörpers ändert, und der einen Schwellenverstärker speist, welcher das elektromagnetische Ventil zur Absenkung des Bremsdruckes steuert.

Im Gegensatz zu den Antiblockierregeleinrichtungen nach den genannten französischen Patentschriften ist bei vorliegender Antiblockierregeleinrichtung bei der Aufbereitung des Signals vom Meßfühler keine Ableitung der Raddrehzahl nach der Zeit erforderlich, da die Drehverzögerung des Rades bereits am Signal des Meßfühlers vorhanden ist. Der Schwingkreis erhält nur ein Signal vom Meßfühler, wenn eine Drehverzögerung auftritt. Vorliegende Einrichtung ist damit von der Raddrehzahl unabhängig.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung wird nachstehend an Hand von Zeichnungen erläutert, die folgendes darstellen:

F i g. 1 eine Schemazeichnung eines Fahrzeugrades und seiner Bremsorgane im Schnitt sowie die Schaltung für die elektronische Regelung,

F i g. 2 eine andere Ausführungsform des in F i g. 1 gezeigten Fühlers.

Ein zylindrisches Bauteil 1, etwa die Achse eines Hinterrades, ist mit dem Rad 2 fest verbunden, das eine Bremstrommel 3 trägt, gegen deren Innenseite die Bremsbacken 4 sich reibend legen können; die Bremsbacken werden betätigt durch Radbremszylinder 5 und 6, die zu einem einheitlichen Stück zusammengefaßt werden können. Sie erhalten Bremsflüssigkeit über eine Verbindungsleitung 7¹, die über ein elektromagnetisches Dreiwegeventil 8 mit dem Hauptbremszylinder 9 verbunden ist. Eine weitere Verbindungsleitung 7² versorgt das andere, in der Zeichnung nicht dargestellte Rad.

Wenn die Wicklung 10 des Dreiwegeventils nicht erregt ist, besteht die Verbindung zwischen den Leitungen 7¹ und 7² einerseits und der Druckleitung 11 zum Hauptbremszylinder 9 andererseits, und die Bremsung der Räder erfolgt normal. Bei erregter Wicklung 10 ist die Druckleitung 11 unterbrochen, während die Verbindungsleitungen 7¹ und 7² zum Bremsflüssigkeitsbehälter 13 hin über eine Leitung 12 entleert werden, wodurch die Bremsung der Räder aufgehoben oder verringert wird.

Die Anordnung der Teile 1 bis 13 entspricht der üblichen bekannten Bauweise.

Der Verzögerungsanzeiger setzt sich Zusammenbaus einem trägen, ringförmigen Bauteil 14, das von dem Rad durch nicht gezeichnete Anschläge beschleunigt wird und sich gleichzeitig winkelmäßig und in axialer Richtung längs des zylindrischen Teils 1 des Rades zu verlagern vermag, wenn die infolge Bremsung eintretende Verzögerung einen bestimmten Betrag übersteigt. Dazu wird die Verbindung zwischen dem trägen Bauteil 14 und dem zylindrischen Bauteil 1 des Rades durch eine oder mehrere Kugeln 15 hergestellt, die in schraubenlinienförmigen Nuten 16 liegen, und durch haarnadelförmige Federn 17, deren eines Ende an dem Rad und deren anderes Ende an dem tragen Bauteil befestigt ist, so daß eine Kraft entwickelt wird, die der Verschiebung des Ringes unter der Wirkung der Verzögerung des Rades 2 entgegenwirkt.

Gegenüber dem aus ferromagnetischen Material bestehenden tragen Körper 14 liegt ein Fühler 18, der ίο aus einem offenen Topfmagneten in einem magnetischen Kreis besteht. Die Axialverschiebung des Ringes 14 führt zu einer Änderung des magnetischen Widerstandes in dem Kreis und damit der Selbstinduktivität der Wicklung 19 des Fühlers 18. Die parallel zur Wicklung 20 in dem Fühler an dem anderen Rad geschaltete Wicklung 19 liegt in einer Meßbrücke, die durch symmetrische Windungen 21 und 22 eines Transformators 23 gebildet wird, die den einen Brückenzweig darstellen, während der ao andere Zweig einerseits durch die Wicklungen 19 und 20 und andererseits durch eine Bezugswicklung 24 gebildet wird. Ein Widerstand 25 dient zum Ausgleich der ohmschen Widerstände, während ein Kondensator 26 die Schaltung ungefähr auf die Betriebsfrequenz abstimmt und die störenden Harmonischen ausfiltert. Diese Betriebsfrequenz wird von einem Schwingkreis geliefert, der aus einem pnp-Transistor 27 besteht, dessen Kollektor mit einem Anschluß des Schwingkreises verbunden ist, welcher sich aus einer Wicklung 28 des Transformators 23 und einem Kondensator 29 zusammensetzt, wobei eine Rückkopplungswicklung 30 über ein 2?C-Glied 31 einen Teil der Schwingungsenergie zur Basis des Transistors 27 zurückführt, der über die positive bzw. negative Leitung 32 bzw. 33 einer Batterie 34 gespeist wird.

Der den symmetrischen Wicklungen 21 und 22 gemeinsame Punkt 35 ist über eine Diode 36 mit einem i?C-Glied verbunden, das aus einem Kondensator 37 und einem Widerstand 38 besteht, deren freie Enden an den negativen Pol 33 zurückgeführt sind. Dieses RC-Glied steht über einen Widerstand 39 mit der Basis 41 eines npn-Transistors 40 in Verbindung, welcher zusammen mit dem pnp-Transistor 42 und dem npn-Transistor 43 eine bistabile Schaltung bildet, deren Eingangs-/Ausgangs-Wirkung durch den Widerstand 44 gegeben ist, der zwischen dem Emitter 45 des npn-Transistors 43 und der Basis 41 liegt. Die Wicklung 10 des elektromagnetischen Dreiwegeventils 8 verbindet den Emitter 45 mit der Leitung zum negativen Pol 33. Diese Wicklung stellt den Lastkreis der bistabilen Schaltung dar. Eine durch eine Diode 46 gebildete Spannungsschwelle liegt am Emitter des Transistors 40, der daher nur jenseits einer bestimmten Ansteuerungsspannung an seiner Basis anspricht. Widerstände 47, 48, 49 dienen zur Begrenzung der Ströme oder zur Festlegung des Bezugspotentials der Zwischenelektroden der bistabilen Schaltung.

Die beschriebene Anordnung arbeitet folgendermaßen:

Bei normalem Luftspalt zwischen Fühlern und trägen Ringkörpern ist die Induktanz der Wicklungen 19 und 20 der der Wicklung 24 gleich, und die Wechselspannung zwischen 35 und 33 ist gering. Wenn einer der Trägheitsringe sich unter der Wirkung einer starken Verzögerung in axialer Richtung verschiebt, gerät die Brücke aus dem Gleichgewicht, und die Ausgangsspannung bei 35, die von dem Kreis 36,

37, 38 aufgenommen wird, steuert über die bistabile Schaltung die Stromzuführung zu der Wicklung 10 in dem elektromagnetischen Ventil; die Transistoren 40, 32, 43 sind jetzt durchlässig. Dadurch vermindert sich der Bremsdruck auf die Räder, bis der Trägheitsring 14 in seine Ausgangslage zurückkehrt, womit die Verzögerung wieder einen Wert angenommen hat, der unterhalb der Regelschwelle liegt, und die Spannung an den Klemmen des Kondensators 37 wieder unter den Wert der Ansprechschwelle für den bistabilen Kreis gesunken ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung liefert eine Bremskraftregelung für die Hinterräder eines auf übliche Weise gebremsten Fahrzeugs, die Anordnung kann aber vorteilhaft auch bei Bremsanordnungen mit beschränkter oder voller Servowirkung benutzt werden.

Die beschriebene Anordnung gestattet die Verwendung einfacher Fühler mit einer einzigen Wicklung und einem einzigen Zuleitungsdraht; die Rückleitung kann über Masse erfolgen. Die Verwendung von umlaufenden Fühlern erlaubt eine Einstellung des Luftspalts durch bloße Schraubverstellung des Fühlers in dem feststehenden Abdeckflansch der Bremse.

Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 2 handelt es sichsum einen Fühler 51 mit gegenseitiger Induktion, der an seinen Seitenarmen zwei einander entgegengesetzt gewundene Wicklungen 52 und 53

ίο trägt, die durch die Wicklung 50 des Transformators 23 gespeist werden. Eine Wicklung 54 nimmt die durch den Unterschied des Wechselflusses zwischen den beiden Armen erzeugte Spannung ab, die entsteht, wenn das Bundstück 55 des trägen Körpers 56 sich unter der Verzögerungswirkung in axialer Richtung verlagert. Die Spannung aus der Wicklung 54 wird zwischen die Polleitung 33 und die Diode 36 gelegt, wodurch die Brücke 21, 22, 24, 25 aus F i g. 1 ersetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 ρ ... zugeordneten trägen Masse, die auf »der Radachse ratentansprucne: gelagert ist und mit dieser durch eine schraubenför-

1. Antiblockierregeleinrichtung für die hydrau- mige Führung derart verbunden ist, daß eine Verlischen Bremsen eines Kraftfahrzeuges, mit einer drehung der trägen Masse bezüglich der Radachse zu jedem zu überwachenden Rad zugeordneten trägen 5 ihrer Axialverschiebung führt, wobei eine zwischen Masse, die auf der Radachse gelagert ist und mit Rad und träger Masse angeordnete Feder diese entdieser durch eine schraubenförmige Führung der- gegengesetzt zur Vorwärtsdrehrichtung des Rades art verbunden ist, daß eine Verdrehung der trägen belastet, sowieginit einem an die jeweilige Radlage-Masse bezüglich der Radachse zu ihrer Axial- rung befestigten Fühler, der bei einer Axialverschieverschiebung führt, wobei eine zwischen Rad und io bung der trägen Masse auf Grund starker Drehverträger Masse angeordnete Feder diese entgegen- zögerung eines Rades wenigstens ein elektromagnegesetzt zur Vorwärtsdrehrichtung des Rades be- tisches Ventil zur Regelung des hydraulischen Bremslastet sowie mit einem an die jeweilige Radlage- druckes steuert.

rung befestigten Fühler, der bei einer Axialver- Bei einer aus der britischen Patentschrift 944 007

Schiebung der trägen Masse auf Grund starker 15 bekannten Antiblockierregeleinrichtung dieser Bauart

Drehverzögerung eines Rades wenigstens ein elek- sind als Fühler mechanischer Kontakte vorgesehen,

tromagnetisches Ventil zur Regelung des hydrau- die bei einer Axialverschiebung der trägen Masse

lischen Bremsdruckes steuert, dadurch ge- auf Grund einer Drehzahldifferenz zwischen ihr und

kennzeichnet, daß die träge Masse ein ma- der Radachse einen Stromkreis zur Erregung des

gnetischer oder ferromagnetischer Ringkörper (14) 20 elektromagnetischen, den hydraulischen Bremsdruck

ist, gegenüber dessen Oberfläche der Fühler (18) steuernden Ventils schließen.

angeordnet ist, der von einem Schwingkreis Zur Betätigung des einen der Kontakte durch die

(27-31) unabhängig von der Raddrehzahl mit träge Masse stützt sich dieser über eine Kontaktfahne

Wechselstrom gespeist ist und dessen Wieder- an der trägen Masse ab. Die Kontaktfahne schleift

standswert sich mit der Axialverschiebung des 25 ständig an der sich drehenden trägen Masse und ver-

Ringkörpers (14) ändert, und der einen Schwellen- schleißt somit. An der bekannten Antiblockierregel-

verstärker (37-45) speist, welcher das elektro- einrichtung ist weiterhin nachteilig, daß sie eine zu

magnetische Ventil (8) zur Absenkung des Brems- große Ansprechzeit besitzt, die dadurch zustande

druckes steuert. kommt, daß man wegen auftretender Vibrationen

2. Antiblockierregeleinrichtung nach An- 30 einen erheblichen Abstand zwischen den Kontakten Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder vorsehen muß.

Fühler (18) nur eine einzige Wicklung (19, 20) Die französische Patentschrift 1 379 631 zeigt eine

besitzt, die in einer Meßbrücke (19-23) angeord- Antiblockierregeleinrichtung mit einem berührungs-

net ist, die als Vergleichswicklung mit fester los arbeitenden Meßfühler. Dieser Meßfühler, der

Induktanz eine Wicklung (24) aufweist. 35 eine Spule mit Kern ist, ist gegenüber einem sich mit

3. Antiblockierregeleinrichtung nach An- dem Fahrzeugrad drehenden Polrad angeordnet, spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Dieses Polrad erzeugt in dem von einer Gleichstrom-Brückenelemente (21, 22) als mit dem Schwing- quelle gespeisten Stromkreis des Meßfühlers, der noch kreis (27-31) verbundene Wicklungen ausgebildet einen Kondensator und einen Transistor enthält, eine sind. 40 in Abhängigkeit der Raddrehzahl pulsierende Aus-

4. Antiblockierregeleinrichtung nach einem der gangsspannung, da das Polrad mit den sich an dem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- Meßfühler vorbeibewegenden Polen den induktiven net, daß der Schwellenverstärker aus einer bistabi- Widerstand dieses Meßfühlers beeinflußt. Die pulsielen Schaltung mit drei Transistoren (40, 42, 43) rende Ausgangsspannung wird einer Differentiation besteht und daß die Wicklung (10) des elektro- 45 unterzogen, um ein Maß für die Stärke der Drehvermagnetischen Ventils (8) in den Emitterkreis des zögerung eines Rades zu erhalten. Das Differen-Ausgangstransistors (43) geschaltet ist. tiationssignal wird nach einer Verstärkung einem

5. Antiblockierregeleinrichtung nach einem der elektromagnetischen Ventil zur Steuerung des hydrauvorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- lischen Bremsdruckes zugeleitet. Nachteilig an dieser net, daß die Wicklungen (19, 20) von mindestens 50 bekannten Antiblockierregeleinrichtung ist das Erzwei Fühlern (18) parallel geschaltet sind und fordernis eines relativ teuren, da präzise zu arbeitendaß ein und dasselbe elektromagnetische Ventil den Polrades. Da in das am Meßfühler erzeugte Signal (8) den Druck an den zugeordneten Rädern regelt. die Drehzahl des Fahrzeugrades eingeht, ist eine

6. Antiblockierregeleinrichtung nach einem der nachträgliche Differentiation dieses Signals erforder-Ansprüche 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, 55 lieh, wodurch sich zwangläufig der Elektronikteil verdaß ein Fühler mit gegenseitiger Induktion ver- kompliziert.

wendet ist, der drei Wicklungen (52-54) aufweist, Die französische Patentschrift 1 365 558 beschreibt von denen zwei (52,53) einander entgegengesetzt ebenfalls eine Antiblockierregeleinrichtung mit begewickelt sind, und daß dieser Fühler aus seiner rührungslos arbeitendem Meßfühler. Auch hier wird Ausgangswicklung (54) nur eine zu vernachlässi- f>o wiederum ein relativ teures Pol- oder Zahnrad vergende Spannung abgibt, solange nicht die durch . wendet, das am Meßfühler eine in Abhängigkeit der die Feder (17) vorgegebene Verzögerung erreicht Raddrehzahl pulsierende Spannung verursacht. Das worden ist. pulsierende Ausgangssignal am Meßfühler muß

wiederum eine Differentiationsschaltung und einen

65 Schwellenverstärker durchlaufen, bevor es an ein

Die Erfindung betrifft eine Antiblockierregelein- elektromagnetisches Ventil zur Steuerung des hydraurichtung für die hydraulischen Bremsen eines Kraft- lischen Bremsdruckes gegeben wird,

fahrzeuges, mit einer jedem zu überwachenden Rad Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine