DE1763408B2

DE1763408B2 - Einrichtung zur erfassung und beseitigung des schleuderns und gleitens eines fahrzeugrades

Info

Publication number: DE1763408B2
Application number: DE19681763408
Authority: DE
Priority date: 1967-05-23
Filing date: 1968-05-22
Publication date: 1972-08-17
Also published as: NL143488B; US3598452A; GB1157174A; FR1565928A; US3757166A; BE714753A; FI53517B; JPS4821392B1; DE1763408A1; FI53517C; NL6807214A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erfassung und Beseitigung des Schleuderns und Gleitens eines Fahrzeugrades, das einen Meßgenerator mit einer nachgeschalteten Einrichtung antreibt, deren Ausgangssignal von der zeitlichen Drehzahländerung des Fahrzeugrades abhängig ist, wobei von diesem Ausgangssignal eine aus einer aufiadbaren Gleichstromquelle gespeiste Steuerschaltung in der Weise betätigbar ist, daß bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes der zeitlichen Drehzahländerung die Antriebs- bzw. Bremsmittel des Fahrzeugrades unwirksam und anschließend nach Unterschreitung des Grenzwertes und Ablauf einer vorgegebenen Zeitverzögerung wieder wirksam gemacht werden.

Eine derartige Einrichtung ist bekannt (britische Patentschrift 880 767). Bei dieser Einrichtung dient der Meßgenerator ausschließlich dazu, das Steuersignal für die Steuerschaltung zu erzeugen. Damit die Einrichtung für eine längere Betriebszeit störungsfrei aus der Gleichstromquelle gespeist werden kann, muß die Gleichstromquelle eine große Ladekapazität haben. Dies bedeutet eine entsprechend großvolumige Batterie, die nicht in der Nähe des Rades angeordnet werden kann, sondern entfernt vom Rad. Die Einrichtung zur Erfassung und Beseitigung des Schleuderns, die regelmäßig in der Nähe des Rades angeordnet ist, muß deshalb über längere Versorgungsleitungen aus der Gleichstromquelle mit Energie versorgt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erfassung und Beseitigung des Schleuderns und Gleitens eines Fahrzeugrades zu schaffen, die keine großvolumige Gleichstromquelle benötigt, so daß die komplette Einrichtung einschließlich der Gleichstromquelle in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugrades angeordnet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Ausgang des Meßgenerators an die Klemmen der Gleichstromquelle unter Zwischenschaltung einer die Ladespannung der Gleichstromquelle regelnden Impedanz angeschlossen ist. Vorzugsweise ist die Gleichstromquelle ein Kondensator. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung dient der Meßgenerator nicht nur der Erzeugung eines Steuer-

signals für die Steuerschaltung, sondern auch als Ladegenerator für die Gleichstromquelle. Da die Gleichstromquelle somit dauernd aufgeladen wird, braucht sie keine große Ladekapazität zu haben. Sie kann deshalb wie die übrige Einrichtung in unmittel-

barer Nähe des Fahrzeugrades angeordnet werden, so daß lange Versorgungsleitungen wegfallen. Die die Ladespannung der Gleichstromquelle regelnde Impedanz sorgt dafür, daß der Eingang der Steuerschaltung von dem Stromversorgungskreis der Gleichstromquelle entkoppelt ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Ein nicht dargestelltes Fahrzeugrad treibt einen als Wechselstromgenerator ausgebildeten Meßgenerator

11 an, der üb«.T einen Doppelweg-Gleichrichter mit den Dioden D 2, D 3, D 4, D 5 an den Eingangsklemmen 15, 16 einer Steuerschaltung liegt. Die Klemme IS ist mit der Leitung 14 verbunden, während die Klemme 16 über die Kollektor-Emitter-Strecke eines als veränderliche Impedanz arbeitenden n-p-n-Transistors Q 6 an einer Leitung 13 liegt. Zwischen dem Emitter des Transistors Q 6 und der Leitung 13 ist ein Widerstand R 8 geschaltet. Die Klemme 16 ist außerdem über einen Widerstand R 12 mit der Basis des Transistors Q 6 verbunden. Die Basis des Transistors Q 6 ist außerdem über eine Zenerdiode 12 mit der Klemme 15 verbunden. Zwischen der Klemme 16 und der Leitung 14 liegt ein Kondensatoi C 7. An den Leitungen 13, 14 liegt eine Gleichstromquelle 19, die beim Ausführungsbeispiel eine Nickel-Cadmiumbatterie ist. Vorzugsweise ist aber ein Kondensator vorgesehen.

Die Steuerschaltung enthält einen n-p-n-Transistor Ql, dessen Emitter an der Leitung 14 anliegt und dessen Kollektor mit der Leitung 13 über einen Widerstand R 2 verbunden ist. Der Kollektor und die Basis des Transistors Q1 sind über einen Widerstand R 1 miteinander verbunden. Der Kollektor ist ferner über einen Widerstand Λ 3 an der Basis eines weiteren n-p-n-Transistors Ql angeschlossen, dessen Emitter an der Leitung 14 über einen Widerstand R 5 liegt und dessen Kollektor an der Leitung 13 über einen Widerstand R 4 liegt. Der Kollektor und die Basis des Transistors Q 2 sind miteinander über den Kondensator C1 verbunden. Der Kollektor ist ferner an der Basis eines p-n-p-Transistors Q 3 angeschlossen, dessen Emitter mit der Leitung 13 über einen Widerstand R 6 und dessen Kollektor mit der Basis eines n-p-n-Transistors Q 4 verbunden ist, dessen Kollektor an der Leitung 13 über den Widerstand R 6 und dessen Emitter mit der Leitung 14 über einen Widerstand R 7 angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors Q 4 ist ferner mit der Basis eines n-p-n-Transistors Q 5 verbunden, dessen Emitter an der Leitung 14 liegt und dessen Kollektor an der Leitung 13 über ein einer Bremse zugeordnetes Solenoid 21 angeschlossen ist, das durch eine Diode D 1 über-

brückt ist. Der Kollektor und die Basis des Transistors QS sind miteinander über einen Kondensator C 6 verbunden. Zwei Widerstände R14, P. 13 sind in Reihe an der Kollektor-Emitter-Bahn des Transistors Q 5 angeschlossen, und die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen R14, R13 ist mit der Basis des Transistors Ql über einen voreingestellten Widerstand 22 verbunden. Die Basis des Transistors Q 5 ist ferner über einen Widerstand R 11 und einen Thermistor 23 mit der Basis des Transistors Q1 verbunden.

Ein Steuersignal des Meßgenerators 11 gelangt von der Klemme 16 über die Widerstände R 9 und R10 und über einen Kondensator C 2 an die Basis des Transistors Q1. Die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen R 9, R 10 ist mit der Leitung 13 über einen Widerstand R16 und mit der Leitung 14 über einen Kondensator C 3 verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand R 10 und dem Kondensator Cl ist an die Leitung 14 über einen Kondensator C 4 angeschlossen. Wie nachstehend noch näher erläutert werden soll, kann der Kondensator C 2 auch mit der Basis des Transistors Q 2 anstatt mit der Basis des Transistors Q 1 verbunden werden.

Der Meßgenerator 11 erzeugt eine Ausgangsspannung, die von der Drehzahl des Fahrzeugrades abhängig ist. Der Meßgenerator 11 lädt über den als steuerbare Impedanz wirkenden Transistor Q 6 und den Widerstand R 8 die Batterie 19 mit in dem Gleichrichter Dl, D 3, D 4, D 5 gleichgerichtetem Strom auf. Die Widerstände R 9 und R 10 sowie die Kondensatoren Cl, C3 und C4 wirken als Glättungsnetzwerk für die über den Kondensator C 2 an die Basis des Transistors Ql angelegte Ausgangsspannung des Meßgenerators 11, so daß an der Basis des Transistors Ql nur ein Signal erscheint, wenn das Fahrzeugrad beschleunigt oder verzögert wird. Das Signal ist negativ mit Bezug auf die Leitung 14, wenn das Fahrzeugrad verzögert wird, jedoch positiv mit Bezug auf diese Leitung, wenn das Fahrzeugrad beschleunigt wird. Ein Signal, das positiv mit Bezug auf die Leitung 14 ist, hat keine Wirkung auf den Kondensator Cl, der an der Basis des Transistors Q 1, wie gezeigt, anliegt, so daß die Beschleunigungssignale für diesen Fall außer Acht gelassen werden können.

Angenommen, daß das Fahrzeugrad nicht verzögert wird und der Transistor Q 1 im leitenden Zustand durch den Stromfluß durch die W^;derstände Rl und Rl gehalten wird, dann wird ein Teil, jedoch nicht der ganze Basisstrom, von dem Transistor Ql abgeleitet. Der leitende Zustand des Transistors Ql schaltet den Transistor Q 3 ein, der seinerseits bewirkt, daß der Transistor Q 4 in den leitenden Zustand gelangt, der einen Strom zu der Basis des Transistors Q 5 durchleitet, so daß alle Transistoren sich im leitenden Zustand befinden. Indessen sind die Werte der Schaltungselemente derart gewählt, daß der Strom, der durch den Transistor Q 5 zum Solenoid 21 fließt, nicht genügend stark ist, um das Solenoid 21 zu erregen.

Wenn die Bremsen des Fahrzeugrades betätigt werden, so daß es verzögert wird, wird ein negatives Signal, dessen Stärke von der Verzögerung abhängig ist, durch den Kondensator C 2 geleitet. Dieses Signal hat die Tendenz, den Transistor Q 1 abzuschalten, so daß ein stärkerer Strom durch den Widerstand R 3 fließen kann und die Transistoren Ql, Q3, Q4 und Q 5 in einen stärker leitenden Zustand versetzt werden. Der Grad der Leitfähigkeit, in dem sich der Transistor Ql befindet, wird von dem Wert des Widerstandes 22 bestimmt, der eine alternative Bahn

S für den Strom bildet, der durch den Widerstand A3 fließt. Der Wert des Widerstandes 22 wird beim Aufbau der Schaltung so eingestellt, daß bei einem vorbestimmten Signal durch den Kondensator Cl, bei dem die Räder fast blockieren, der Transistor Q 5 in

ίο einen genügend leitenden Zustand versetzt wird, um das Solenoid 21 zu erregen. Das Solenoid 21 ist an das Bremssystem derart angeschlossen, daß es bei Erregung die Bremse freigibt.
Die beschriebene Einrichtung verhindert wirksam ein Blockieren des Fahrzeugrades, so daß theoretisch die Bremse gelöst wird, bevor das Fahrzeugrad blokkiert. Indessen tritt in der Praxis eine unvermeidbare Verzögerung zwischen dem Empfang des Signals durch den Kondensator Cl und dem Lösen der Bremse durch Erregung des Solenoids 21 auf. Während dieser Verzögerungsperiode ist es möglich, daß das Fahrzeugiad blockiert und, falls ein solcher Zustand eintritt, hört das Fahrzeugrad auf, sich zu drehen, so daß kein weiteres Signal vom Meßgenerator 11 erzeugt und durch den Kondensator Cl hindurchgeleitet wird und, falls keine weiteren Schritte unternommen werden, wird die Bremse nicht gelöst. Um diese Schwierigkeit zu beheben, ist der Kondensator C1 vorgesehen. Wenn der Transistor Q1 abgeschaltet wird, wird der Kondensator C1 entladen. Für den Fall, daß das Fahrzeugrad blockiert, wird der Transistor Q 1 wieder eingeschaltet, wobei der Kollektor des Transistors Q1 gegen das Potential der Leitung 14 abfällt und der Basisstrom des Transistors Q1 mit der sich ergebenden Möglichkeit verringert wird, daß das Solenoid 21 entregt wird. Unter diesen Umständen wird der Kondensator Cl über die Basis und den Emitter des Transistors Ql und die Widerstände R 4 und R 5 von der Gleichstromquelle her aufgeladen, so daß dei Transistor Q1 für eine vorbestimmte Zeitspanne im leitenden Zustand gehalten wird. Solange der Transistor Ql sich im leitenden Zustand befindet, befinden sich die Transistoren Q 3, Q 4 und Q 5 ebenso im leitenden Zustand und das Solenoid 21 bleibt erregt, so daß auf diese Weise sichergestellt ist, daß die Bremse gelöst wird, selbst wenn das Fahrzeugrad blockieren sollte, bevor die tatsächliche Freigabe der Bremse stattfindet.

Falls es erwünscht ist, die Einrichtung zur Beseitigung des Gleitens des Fahrzeugrades zu verwenden, wird der Kondensator Cl mit der Basis des Transistors Q 2 anstatt mit der Basis des Transistors Q 1 verbunden. Ein negatives Signal, das durch den Kondensator Cl während der Verzögerung hindurchge-

leitet wird, versucht den Transistor Q 2 abzuschalten. Das hat jedoch keine Bedeutung, da eine Verringerung der Stromstärke durch den Transistor Q1 nur enie Verringerung des Stromes durch die Transistoren Q 3, Q 4 und Q 5 ergibt und auf diese Weise eine Verringerung des Stromes durch das Solenoid 21 bewirkt, das in jedem Fall nicht erregt war. Wenn aber das Fahrzeugrad beschleunigt wird, wird ein positives Signal an die Basis des Transistors Ql angelegt, so daß die Leitfähigkeit des Transsitors Q 2 erhöht wird.

Bei einer am Widerstand 22 voreingestellten Beschleunigung wird der Transistor Ql genügend leitend, um das Solenoid 21 über den Transistor QS ausreichend zu erregen. Das Soleniod 21 betätigt in

seinem erregten Zustand einen geeigneten Mechanismus, so daß ein weiterer Antrieb des Fahrzeugrades verhindert wird. Der Kondensator C1 hat hierbei die gleiche Funktion wie bei der Verzögerung des Fahrzeugrades.

Der Thermistor 23 in dem Basisstromkreis des Transistors Q 1 dient in Verbindung mit dem Widerstand All, um die Temperaturänderungen zu kompensieren.

Der Kondensator C 6 ist vorgesehen, um sicherzustellen, daß die negative Rückkopplung, die über die Widerstände R13, 22, All und 23 gebildet wird, keine Unstabilität erzeugt.

Die gesamte gezeigte Schaltung kann in einem

Achsgehäuse eines Fahrzeugrades untergebracht werden und bildet eine geeignete, in sich selbst abgeschlossene Baueinheit. Die eigene Stromversorgung ist insbesondere bei Fahrzeugen nützlich, die keine Energieversorgung haben, ist jedoch auch ebenso nützlich bei Fahrzeugen mit eigener Energieversorgung, weil normalerweise große Änderungen der Nominalspannung der Stromversorgung bei solchen Fahrzeugen auftreten und nur eine eigene Energieversorgung eine vollständige Standardisierung ermöglicht. Schwierigkeiten, die von einer Interferenz aus einem anderen Versorgungsnetz herrühren (beispielsweise fluoreszierende Lampen) werden ebenso vermieden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Erfassung und Beseitigung des Schleuderns und Gleitens eines Fahrzeugrades, das einen Meßgenerator mit einer nachgeschalteten Einrichtung antreibt, deren Ausgangssignal von der zeitlichen Drehzahländerung des Fahrzeugrades abhängig ist, wobei von diesem Ausgangssignal eine aus einer aufladbaren Gleichstromquelle gespeiste Steuerschaltung in der Weise betätigbar ist, daß bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes der zeitlichen Drehzahländerung die Antriebs- bzw. Bremsmittel des Fahrzeugrades unwirksam und anschließend nach Unterschreitung des Grenzwertes und Ablauf einer vorgegebenen Zeitverzögerung wieder wirksam gemacht werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Meßgenerators (11) an die Klemmen der Gleichstromquelle (19) unter Zwischenschaltung einer die Ladespannung der Gleichstromquelle (19) regelnden Impedanz (Q 6) angeschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromquelle (19) ein Kondensator ist.