DE1755260C3 - Vorrichtung zum Ansteuern von Ventilen in Bremsleitungen eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Vorrichtung zum Ansteuern von Ventilen in Bremsleitungen eines KraftfahrzeugesInfo
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Description
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eine der Drehzahl proportionale Spannung zur Ver- zur Verfugung steht. Die Grenzfrequenz des Tieffügung
steht, passen ist durch die obenerwähnte Totzeit bestimmt.
Nachteilig »st wiederum hier der Temperaturgang Aus der Flankensteilheit des Tiefpasses und der weder
Maschine und die recht hohe Genauigkeitsforde- dersten Drehzahl, bei welcher die Blockiervernurunfi
der Fertigung, um für viele Generatoren die- 5 tungsvorrichtung noch funktionieren soll, ist die Anselben
Kennlinien zu erhalten. zahl der Impulse pro Radumdrehung für den f-re-Am
besten geeignet sind Frequenzgeneratoren, die quenzgeber festgelegt. Der Einfachheit halber wird
im Pripzip Wecbselstromgeneratoren mit recht hoher diese gesamte Schaltung im folgenden als Generator
Polzahl sind. Allerdings wird rächt die Größe der bezeichnet. Die Ausgangsspannungen der Generato-Ausgangsspannung,
sondern die Frequenz derselben io ren führen über je eine Diode D2 an eine Semem"
auseenutzt Diese Frequenz ist der Drehzahl streng same Maximalspannungsleitung. Die Dioden U2
oroportional. sind so gepolt, daß an dieser Maximalspannungslei-Es
ist vorgesehen, daß die Veränderung des Teil- tung die Spannung des am schnellsten drehenden
Verhältnisses des Spannungsteilers durch einen Tran- Generators, also auch die des am schnellsten dresistorschalter
erfolgt, der vom Ausgang des Diffe- 15 henden Rades herrscht.
renzverstärkers angesteuert wird, und daß der ange- Die Spannung an der Maximalspannungsleitung
steuerte Transistor einen Teilwiderstand des Span- stellt die' Vergleichsspannung dar. Sie wird an vier
nungsteilers überbrückt. Vergleicherschaltungen weitergegeben. Für jedes Kaa
Weiter ist vorgesehen, daß zum Verhindern des ist eine Vergleicherschaltung vorhanden,
eleichzeitigen Blockierens aller Räder das Fahrzeug io An dieselbe Vergleicherschaltung geht die bpan-
cine Einrichtung aufweist, welche aus einem jedem nung des Generators über Dioden U. direkt. Da öei
Rad zugeordneten Differenzierglied mit nachfolgen- einem bestimmten Wert des SchlupfesS1 (z.B. 15 >o)
der Triggerschaltung sowie einem UND-Glied, des- die Vergieicherschaltung anprechen soll, muli die
sen Eingänge mit den Ausgängen der Triggerschal- Vergleichsspannung im Verhältnis des Schluprwertun°en
verbunden sind, und einem nachfolgenden 25 tessj geteilt werden. Dies geschieht durch einen
Schaltverstärker zur Ansteuerung der Ventile besteht. Spannungsteiler, welcher zunächst aus den Wioer-
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, ständer. A1 und R.2 besteht, da der Transistor 1 .^
daß an Stelle der Maximalspannungsleitung in an wie noch später beschrieben wird, vorerst leitend ist.
sich bekannter Weise ein ungebremst mitlaufendes Die Bedingung für das Widerstandsverhaltnis lauiei.
5. Rad vorhanden ist, welches ein der wahren Fahr- 30
Zeuggeschwindigkeit proportionales Signal abgibt. "2 _ ] L..
Die Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit und R^+ R., 100
der Raddrehzahlen ist jedoch nicht auf die Anwen- ' ._.,
dung der beschriebenen Vorrichtungen begrenzt, An jeder Vergieicherschaltung steht also einmal
sondern kann auf jede geeignete Weise vorgenommen 35 eine Spannung, die proportional der betrenenaeu
werden. So ist z. B. möglich, die Fahrzeuggeschwin- Raddrehzahl ist und zum anderen die im vernan-
digkeit mit Hilfe des Doppler-Effekts oder mittels njs χ. /. _ s, \ tei)te Spannung des am schnellsten
Radar-, Ultraschall- oder Laser-Strahlen zu messen ' 100/
bzw. an Stelle d^r beschriebenen Generatoren solche drehendes Rades. nifferenzvon
einfacherer Bauart, beispielsweise mit einer 40 Die Vergleicherscha tung umfaßt emen Differenz
einen Zahnkranz aufweisenden Bremsscheibe, zu verstärker DF m.t möglichst großer Verstärkungen
verwenden gewendet wird zweckmäßigerweise ein sogenannter
Eine mögliche Ausführungsform der Erfindung ist Rechen- oder Operationsverstärker. Ein derartiger
ία der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt Verstärker spricht auf die Differenz zweier Spanmm
Fig 1 ein Schaltbild einer Schaltung, welche eine 45 gen an. Ist die Spannung am Eingange großer (po
Hvsterese besitzt skiver) als am Eingang^, so ist die Spannung am
HypTg ί S 'Längsschnitt und die Hälfte eines Ausgang «des hier verwendeten Diff^nzverstarkers
Querschnitts durch einen Generator, DV negativ. Infolge der sehr hoh°"^v™
Fig. 3 das Schaltbild einer Schaltung zur An- reicht die Spannungsdifferenz von einiger mV aus
zeige des Blockierens aller vier Räder und 50 um den Verstärker bis zur Begrenzung voll durch
Fie. 4 das Schaltbild einer Schaltung zur Über- zusteuern
ÄKssst ϊft;sä
bei ist zunächst vorausgesetzt, daß mindestens ein nung am Eingange, großer als am Eingänge, »J
IL kli^Rkyckiemeieune zeigt und damit alle A ;sgänge α negativ gepolt sind. Der
^'S^SrfflrS BlockierverhUter. Transistor T2 stellt einen ^^^*™*™
eine der Drehzahl proportionale Ausgangsspannung bis M4 betätigt.
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Nun soll beim Bremsen das Rad 1 und damit G1 durch Vorschalten eines entsprechenden Widerstanlangsamer
drehen als die übrigen. Wird der Schlupf st des oder besser durch Einschalten der Spule 12 in
überschritten, so ist am Differenzverstärker DK1 die den Kollektorkreis eines Transistors erreicht (F i g. 4).
Spannung am Eingänge, kleiner als am Eingange2 Ändert sich nun der Luftspalt im Generator, so
und damit wird der Ausgang α positiv. Der Transi- ε ändert sich seine Induktivität und damit die an der
stör 7, wird leitend und das Magnetventil M1 wird Spule 12 stehende Spannung.
betätigt. Diese Wechselspannung wird dem Frequenz-Span-
Das Magnetventil sitzt in der Bremsleitung und nungs-Umsetzer zugeführt. Die an der Spule 12 stesetzt
bei Ansteuerung die Bremse des betreffenden hcnde Gleichspannung wird durch einen Kondensa-Rades
außer Betrieb. Gleichzeitig wird der Transi- >o tor C1 abgetrennt.
stör T2 gesperrt und somit der Widerstand R3 in Mit Hilfe des durch die Spule 12 dauernd fließenden
Spannunpteiier eingeschaltet. Somit gilt jetzt den Gleichstroms läßt sich der Generator überdie
Beziehung wachen.
Eine entsprechende Schaltung ist in F i g. 4 darge-
"« + "s .... j . J2 15 stellt. Eine Unterbrechung in der Zuleitung oder in
S1 + /?j f K3 100 der Spule 12 bewirkt, daß kein Strom / mehr fließt
und die Spannung am Transistor T1 nahezu auf den
s2 stellt dabei einen kleineren Schlupfwert (z. B. Wert + UB steigt. Damit wird der Transistor T2 ge-5
°/o) als st dar. sperrt, welcher vorher leitend war. Das Signal am
Dadurch, daß am Rad 1 keine Bremswirkung mehr ao Kollektor von T2 kann jetzt dazu ausgenutzt werden,
besteht, wird es wieder beschleunigt, d. h., der um entweder die gesamte Blockierverhütungsschal-Schlupf
gegenüber den anderen Rädern wird wieder tung oder nur das zu diesem Rad gehörende Magnetgeringer,
ventil außer Betrieb zu setzen.
Der Zustand an der Vergleicherschaltung und am Die bisher beschriebene Vorrichtung spricht nicht
Magnetventil bleibt aber so lange erhalten, bis der as an, wenn alle vier Räder gleichmäßig zum Schlupfen
Schlupfwert S2 erreicht ist bzw. unterschritten wird. kommer. Für diesen Fall ist vorgesehen, daß eine
Dann kippt die Vergleicherschaltung wieder in die zusätzliche Einrichtung die Bremswirkung an allen
Ausgangslage um, Magnetventil M1 ist nicht mehr be- Rädern abschaltet.
tätigt, und die Schaltung kann erst wieder beim Verliert ein gebremstes Rad die Haftreibung, so
Schlupfwert S1 ansprechen. 3° kommt sehr schnell ein größerer Schlupf zustande,
Das Einführen dieser Hysterese im Ansprechen d. h., aus einer Schlupfänderung kann auf den Blokzwischen
j, und s2 verhindert, daß das ganze System kierbeginn eines Rades geschlossen werden. Die
ins Schwingen um den Schlupfwert S1 gerät. Eine Schlupfänderung kann aus dem Drehzahlverlauf eines
solche Hysterese läßt sich auch dadurch erreichen, Rades durch Differentiation ermittelt werden,
daß in die Leitung vom Generator zur Vergleicher- 35 In der Schaltung nach F i g. 3 wird die Ausgangsschaltung
ein zweiter Spannungsteiler geschaltet wird, spannung jedes Generators an einem CR-Glied diffewelcher
über einen Transistor (in diesem Fall vom renziert und anschließend einer Triggerschaltung Tr
npn-Typ) ein- und ausgeschaltet wird. Dann bleibt zugeführt. Erreicht nun die Spannung am Trigger Tr
der Spannungsteiler vom gemeinsamen Punkt zum einen bestimmten Wert, der nur auftritt, wenn ein
Vergleicher immer in seinem Verhältnis erhalten. 40 Rad zu blockieren beginnt, so spricht die Triggerin der F i g. 2 ist ein Frequenzgenerator darge- schaltung an und gibt ein Signal ab. Die Ausgänge
stellt. Er hat einen Stator 11 aus magnetischem Mate- aller Trigger führen zu einem UND-Glied 18. Dieses
rial (welcher gegebenenfalls lamelliert sein kann), gibt ein Signal weiter, wenn alle Trigger Tr angewelcher
eine Spule 12 trägt. Ein Rotor 13, ebenfalls sprachen haben. Der Ausgang des UND-Gliedes 18
aus magnetischem Material, schließt den magneti- 45 ist mit einem elektronischen Schalter 19 verbunden,
sehen Kreis. Der Stator 11 und der Rotor 13 tragen der beispielsweise alle Basen der Transistoren T1 der
eine Verzahnung 14, so daß beim Rotieren eine Luft- Blockierverhütungsschaltung über nicht dargestellte
spaltveränderung eintritt, je nachdem, ob sich Zahn Dioden einschaltet.
und Zahn oder Zahn und Lücke gegenüberstehen. Kommen also alle vier Räder zum Schlupfen, so
Diese Luftspaltänderung liefert später eine Induk- 5° sprechen alle vier Trigger Tr an, und der elektronische
tionsänderung des Generators. Das Produkt aus der Schalter 19 betätigt über die transistoren T1 alle viel
Anzahl der Zähne tmd der Drehzahl ergibt die Aus- Magnetventile. Damit werden die Räder von dec
gangsfrequenz des Generators» Lager 15 halten den Bremsen freigegeben und können wieder in die Haft-Rotor
13 in einem Gehäuse 16. Eine Antriebswelle reibung kommen.
17 ist mit einem Fahrzeugrad verbunden. 55 Die Triggerschaltung Tr1 besitzt selbstverständlict
Die Spule 12 des Generators wird von einem ein- eine Hysterese, damit es überhaupt zn einer Wieder
geprägten Strom durchflossen. Dies wird entweder beschleunigung der Räder kommen kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Ansteuern von Ventilen, richtung bekannt, welche zum Regeln der Bremsdie
in Brerasleitungen eines Kraftfahrzeuges lie- 5 kraft an Flugzeugrädern die Geschwindigkeit dieser
gen, deren Rädern Generatoren zugeordnet sind, Räder über eine Maximalspannungsleitung mit einer
die den Raddrehzahicn proportionale Signale ab- vorgegebenen Geschwindigkeit vergleicht.
geben, welche über Dioden auf eine Maximal- In der deutschen Patentschrift 1136 215 ist eine
Spannungsleitung führen, dadurch gekenn- Vorrichtung zum Verhindern des Durchdrehens der
zeichnet, daß jedem Generator (G1 bis G4) io Räder von Schienenfahrzeugen beschrieben, wobei
ein Differenzverstärker (DV1 bis DK4) zugeord- zwei Schliupfschwellen gebildet werden und bti Übernet
ist, auf dessen einen Eingang (e,) über eine schreiten der ersten Schwelle eine schwächere, bei
Diode (D1) das Signal des Generators (G, bis G4) Überschreiten der zweiten Schwelle eine stärkere
führt und dessen anderer Eingang (e„) mit dem Wirkung auf eine Regelspannung ausgeübt wird,
Abgriff eines Spannungsteilers (R1, R\, R3) ver- 15 welche die Antriebsmotoren einer Elektrolokomobunden
ist, welcher ein vom Ausgangssignal (α) tive so steuert, daß jeder Schlupf wieder beseitigt
des Differenzverstärkers veränderbares Teilver- wird.
hältnis aufweist und welcher auf der einen Seite Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung
an der Maximalspannungsleitung und auf der anzugeben, durch welche die genannten Nachteile
anderen Seite ?n dem Bezugspotential (0 Volt) ao beseitigt werden und die in der Lage ist, die Bremse
liegt. bei Erreichen eines bestimmten Schlupfes S1 des
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- überwachten Rades gegenüber der Drehzahl des am
kennzeichnet, daß die Veränderung des Teilver· schnellsten drehenden Rades zu lösen und bei Unhältnisses
des Spannungsteilers (R1, R2, R3) terschreiten eines zweiten niedrigeren Schlupfwerdurch
einen Transistorschalter (T2) erfolgt, der »5 tes 5., wieder zu betätigen.
vom Ausgang des Differenzverstärkers (DF1 bis Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-
DK4) angesteuert wird, und daß der angesteuerte löst, daß jedem Generator ein Differenzverstärker
Transistor (T2) einen Teilwiderstand (R3) des zugeordnet ist, auf dessen einen Eingang über eine
Spannungsteilers überbrückt. Diode das Signal des Generators führt und dessen
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 anderer Eingang mit dem Abgriff eines Spannungskennzeichnet,
daB zum Verhindern des gleich- teilers verbunden ist, welcher ein vom Ausgangszeitigen
Blockierens aller Rä^er das Fahrzeug signal des Differenzverstärkers veränderbares Teileine
Einrichtung aufweist welche aus einem je- verhältnis aufweist und welcher auf der einen Seite
dem Rad zugeordneten Diiierczierglied (R, C) an der Maximalspannungsleitung und auf der andemit
nachfolgender Triggerschaltung (Tr) sowie 35 ren Seile an dem Bezugspotential liegt.
einem UND-Glied (18), dessen Eingänge mit den An die Generatoren sind einige Anforderungen
Ausgängen der Triggerschaltungen verbunden zu stellen. Sie müssen alle exakt die gleichen Drehsind,
und einem nachfolgenden Schaltverstärker zahlkennlinien vorweisen. Sie müssen möglichst träg-(19)
zur Ansteuerung der Ventile besteht. heitslos arbeiten, d. h., ihre TcVeit bei Drehzahl-
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der 40 änderung soll sehr klein sein (etwa 1 ms). Damit
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeicb- sie unter Umständen in der Nähe von den Bremsen
net, daß an Stelle der Maximalspannungsleitung untergebracht werden können, sollen sie außerdem
in an sich bekannter Weise ein ungebremst mit- sowohl höheren Temperaturen widerstehen als auch
laufendes fünftes Rad vorhanden ist, welches ein keinen Temperaturgang besitzen. Ferner ist erder
wahren Fahrzeuggeschwindigkeit proportio- 45 wünscht, daß sie in ihrer Funktion überwacht wernales
Signal abgibt. den können, d. h., daß beim Ausfall eines Generators
die ganze Blockierverhütungsschaltung abgeschaltet werden kann und dies durch ein Alarmsignal ange-
zeigt wird.
50 Als Gleichstromgeneratoren bieten sich zunächst (Jleichstrommaschinen an, die die Form einer Uni-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum An- polarmaschine oder eines Kollektorgenerators haben
steuern von Ventilen, die in Bremsleitungen eines können. Beide arbeiten mit Schleifkontakten, welche
Kraftfahrzeuges liegen, dsien Rädern Generatoren nicht sehr zuverlässig und außerdem einem Verzugeordnet
sind, die den Raddrehzahlen proportio- 55 schleiß unterworfen sind. Ferner ist ihr Innenwidernale
Signale abgeben, welche über Dioden auf eine stand und der magnetische Fluß in der Maschine
Maximalspannungsleitung führen. temperaturabhängig, so daß bei ungleicher Erwär-Vorrichtungen.
dieser Arl. dienen dazu, das Blök- mung dieser Generatoren bei derselben Drehzahl
kieren von Bremsen zu verhüten. Blockiert ein Rad, Unterschiede in der Ausgangsspannung vorhanden
so sind meistens mehrere Regelspiele notwendig, bis βο sind.
der gewünschte Zustand wiederhergestellt ist. Jedes Durch geeignete Maßnahmen lassen sich die
Regelspiel bedeutet einen Verbrauch von Brems- Nachteile der Gleichstrommaschinen verhindern, so
flüssigkeit auf der Druckseite. Da das verbrauchte daß sie bedingt für einen Einsatz bei der Blockier-Bremsmittel
erst nach der Bremsung wieder zur Verhütungsschaltung in Frage kommen.
Verfügung steht, ist es notwendig, mit möglichst 65 Verwendet man Wechselstromgeneratoren mit Perwenig Regelspielen auszukommen und auf jeden Fall manentmagneten, so können Schleiffinge entfallen, zu verhindern, daß das System in Schwingungen um Das Signal einer solchen vielpoligen Wechselstromeinen eingestellten Schlupf kommt. Diese Forderun- maschine wird gleichgerichtet und gesiebt, so daß
Verfügung steht, ist es notwendig, mit möglichst 65 Verwendet man Wechselstromgeneratoren mit Perwenig Regelspielen auszukommen und auf jeden Fall manentmagneten, so können Schleiffinge entfallen, zu verhindern, daß das System in Schwingungen um Das Signal einer solchen vielpoligen Wechselstromeinen eingestellten Schlupf kommt. Diese Forderun- maschine wird gleichgerichtet und gesiebt, so daß
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GB1258161D GB1258161A (de) | 1968-04-19 | 1969-04-21 | |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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