DE1773376A1

DE1773376A1 - Vorrichtung zum Ermitteln des Schlupfs von Kraftfahrzeugraedern

Info

Publication number: DE1773376A1
Application number: DE19681773376
Authority: DE
Inventors: Horst Grossner; Dipl-Ing Florus Hans Joerg
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1968-05-08
Filing date: 1968-05-08
Publication date: 1971-11-25
Also published as: GB1214751A; US3586385A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft 1773376 Dairo 7815/4

Stuttgart-Untertürkheim 6. Mai 1968

Patentanmeldung

"Vorrichtung zum Ermitteln des Schlupfs von Kraftfahrzeugrädern"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln des Schlupfs von Kraftfahrzeugrädern, bei der an einem ersten Rad ein erster Generator vorgesehen ist, dessen Ausgangsfrequenz bei einer Drehzahl u dieses Rades proportional ζ

Bislang hat man stets nach Analog-Verfahr en arbeitende Systeme zur Ermittlung der Raddrehzahl verwendet. Man hat z. B. ein gezähntes Rad mit dem Fahrzeugrad umlaufen lassen und diesem gezähnten Rad einen Magneten zugeordnet, t dessen Fluß verschieden groß ist, je nachdem, ob seine Pole einem Zahn oder einer Lücke des gezähnten Rads gegenüberliegen. Die dabei durch Induktion gewonnene elektrische Spannung wurde dann gleichgerichtet und mit einer geeigneten Referenzspannung verglichen. Je nachdem, wie dieser Vergleich ausfiel, wurde ein Ventil in der Bremsdruckmittelleitung betätigt oder in Ruhestellung gelassen.

Von entscheidender Bedeutung bei Vorrichtungen dieser Art ist, daß die Vorrichtung unabhängig von einer Reihe von Be-

BAD ORIGINAL

109848/0518 _₂_

- 2 - Daim 7815/4

triebszuständen, wie ζ. B. Temperatur, Halterung und vorallem auch der Fertigungsstreuung arbeitet. Alle Baugruppen müssen austauschbar sein und an allen Stellen gleiche Ergebnisse erzielen.

Benutzt man nun den bekannten Generator dazu, Spannungsamplituden zu erzeugen, so hängen diese Spannungsamplituden ohne unvernünftigen Aufwand sehr von der Temperatur, den Fertigungstoleranzen usw. ab. Es dürfte schwer fallen, für ein vierrädriges Fahrzeug vier identisch arbeitende Generatoren herzustellen. Abgesehen davon haben diese Generatoren die Tendenz, eine Ausgangsspannung zu liefern, die nicht linear mit der Drehzahl zusammenhängt.

Was über die Generatoren ausgesagt worden ist, gilt auch hinsichtlich der nachfolgenden Baugruppen, wie z. B. R-C-Glieder, Analog-Verstärker ο«dgl. (Motor, 9· Dezember 1967, Seite 46 - 48). -

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erläuterten Art anzugeben, die von diesen oft unkontrollierbar variablen Parametern frei ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein zweiter Generator an einem zweiten Rad vorgesehen ist, dessen Ausgangsfrequenz bei derselben Drehzahl u proportional η · ζ ist, wobei η eine ganze Zahl ist, daß beide Generatoren mit einem Zähler verbunden sind, daß der erste Generator mit einem ,sowohl als Einstell- als auch Rückstelleingang eines Zählers dienenden Eingang und der zweite Generator mit einem Zähleingang desselben Zählers verbunden ist, daß der Zähler mit einer Dekodierschaltung verbunden ist, die einem bestimmten Zählerinhalt eine bestimmte Schlupfzahl zuordnet und daß die Dekodierschaltung einen ersten Ausgang für eine negative und einen zweiten Ausgang für eine positive Schlupfzahl hat.

109848/0518

BAD

- 3 - Daim 78I5A

Man hat damit eine digital arbeitende Vorrichtung geschaffen, die die praxishindernden. Nachteile eines analogen Systems vermeidet, ohne teurer zu sein wie diese.

Vorteilhaft ist, wenn dem Ausgang für eine positive und dem Ausgang für eine negative Schlupfzahl je ein Speicher nachgeschaltet ist, deren Rückstell- und Abfrageeingänge mit dem ersten Generator verbunden sind und deren Einspeichereingang mit dem zugehörigen Ausgang des Diskriminators verbunden sind. Damit bleibt das Ergebnis einer

Messung während eines vollständigen Meßzyklus erhalten ™

und man gewinnt genügend Zeit, diese Messung auszuwerten. Wenn man genügend Zeit für die Auswertung hat, so bedeutet dies, daß die nachfolgende Schaltung niederfrequenter arbeiten kann.

Günstig ist, wenn bei einem vierrädrigen Kraftfahrzeug an je einem Vorderrad und je einem Hinterrad der erste Generator und am anderen Vorderrad und am anderen Hinterrad der zweite Generator vorgesehen ist, wenn eine zu einer ersten Entscheideeinheit zusammengefaßte Zähler/Dekodierschaltung/ Speieher-Einheit für die beiden Vorderräder, eine/Entscheideeinheit für die beiden Hinterräder und eine dritte Entschei- | deeinheit vorgesehen ist, welch letztere mit einem Generator der einen Ausgangsfrequenz eines der Vorderräder und mit einem Generator der anderen Ausgangsfrequenz der Hinterräder verbunden ist, wenn die Ausgänge der drei Entscheideeinheiten mit drei Eingängen eines Verknüpfers verbunden sind, wenn der Verknüpfer vier mit Ventilen verbundene Ausgänge besitzt und wenn die Ventile in an sich bekannter Weise in Bremsdruckmittelleitungen liegen. Auf diese Weise gelingt es, digital zu ermitteln, ob ein Rad von vier Rädern, ob zwei Räder von vier Rädern oder drei Räder von vier Rädern schlupfen. Darüberhinaus gelingt es auch festzustellen, welches Rad schlupft

BAD

109848/0518

1773378

- 4 - Palm 7815A

und ob es in einem kritischen Schlupfbereich liegt oder nicht. Letztes ist deshalb möglich, weil ja die Dekodierschaltung die Fähigkeit hat, bei einer bestimmten, einstellbaren Schlupf zahl anzusprechen·

Förderlich ist, wenn zwischen den Generatoren und dem zugehörigen Zähler jeweils eine Impulsformerstufe liegt* Diese Maßnahme setzt die Anforderungen an die Form der Ausgangsspannungen der Generatoren ganz wesentlich herab und sorgt da-" für, daß die Zähler stets solche Spannungsformen erhalten, die sie auch verarbeiten können.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels hervor. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung eines Wirkschaltbilds, Fig. 2 Ausgangsimpulse eines ersten Generators,

Fig. 3 Ausgangsimpulse eines zweiten Generators,

Fig. k ein Wirkschaltbild ähnlich Fig. 1, jedoch in nochmals vereinfachter Form,

Fig. 5 eine Zustandstabelle,

Fig. 6 ein Wirkschaltbild für ein vierrädriges Kraftfahrzeug.

In Fig. 1 sind zwei Räder 11, 12 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, die eine gemeinsame Achse 13 besitzen, eich jedoch unabhängig voneinander drehen können· Mit dem Rad 11 ist ein erstes Zahnrad Ik und mit dem Rad 12 ein zweites Zahnrad 16

109848/0518

BAD

- 5 - Daim 7815A

verbunden. Die Zahnteilung beider Zahnräder ist verschieden. Im Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß auf einen Zahn des Zahnrads Ik insgesamt 50 Zähne des Zahnrads 16 kommen. Jedem Zahnrad \k und 16 ist ein nicht dargestellter Magnet zugeordnet, dessen Pole mit einem kleinen Spalt am Umfang der Zahnräder 14 bzw. 16 enden und in dessen Luftspalt das Zahnrad 14 bzw. i6 liegt. Dieser Luftspalt wird vergrößert, wenn der Pol gegenüber einer Zahnlücke steht und wird verkleinert, wenn der Pol gegenüber einem Zahn steht. Im Rhythmus dieser Luftspaltänderungen auftretende Spannungen an einer Spule des Magnets werden über Leitungen 17 bzw. 18 abgenommen und ' durch Trigger 19 bzw. 21 geformt. Deren Ausgangsleitung 22 führt damit Impulse gemäß Fig. 2, während die Ausgangsleitung 23 des Triggers 21 Impulse gemäß Fig. 3 führt. Wenn das Zahnrad 16 insgesamt 50mal mehr Zähne hat wie das Zahnrad 14, so treten in der Fig. 3 50mal mehr Impulse auf als in der Fig. 2. Wenn also der aus Zahnrad 14, Magnet und Spule bestehende Generator des Rads 11 z-Impulse in einem Zyklus erzeugt, so erzeugt der aus dem Zahnrad 16, einem Magneten und einer weiteren Spule bestehende Generator des Rads 12 eine Anzahl von η . ζ-Impulsen und es ist dann hier die Zahl η = Die Ausgangsleitung 22 ist mit einem Einstell-Rückstelleingang Zk eines Zählers 26 verbunden, währnd die Ausgangsleitung 23 (

mit einem Zähleingang 27 des Zählers 26 verbunden ist. Mit dem Zähler 26 ist eine Dekodierschaltung 28 vereint, deren Funktion später noch erläutert wird. Sie hat zwei Ausgangsleitungen und 31, die zu Einspeichereingängen 32, 33 von Speichern 3k, 36 führen. Außerdem ist die Ausgangsleitung 22 über eine Leitung 37 mit Rückstell- und Abfrageeingängen 38, 39 verbunden. Die Speicher 3k und 36 haben Ausgänge k"\, k2*

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Es sei vorausgesetzt, daß die beiden Räder 12 und 11 synchron laufen. Der Impuls k3 (Fig. 2) des ersten Generators öffnet den Zähler 26 und löscht

-δ-1 09848/05 18

seinen Inhalt, falls er einen Inhalt hatte. Es gelangen dann 50 Impulse 44 (Fig. 3) in den Zähler 26, worauf der Impuls 46 (Fig. 2) auftritt. Dem Zählerinhalt 50 ordnet die Dekodierschaltung z. B. mit Hilfe von Diodengattern die Zahl 0 zu, was bedeutet, daß der Schlupf 0 ist, was ja tatsächlich auch der Fall ist, weil die Räder 11 und 12 synchron laufen. Auf den Ausgangsleitungen 29, 31 herrscht damit der Zustand 0. Ebenso herrscht dieser Zustand an den Ausgängen 41, 42. Der Impuls 46 löscht dann den Inhalt des Zählers 26 und auch der Speicher 34, 36, falls die letzteren beiden einen Inhalt hatten.

Es sei nun angenommen, daß das Rad 12 schneller als das Rad 11 laufe. Zwischen zwei Impulsen 43 und 46 zählt dann der Zähler 26 beispielsweise auf die Zahl 53. Dieser Zahl ordnet die Dekodierschaltung 28 eine bestimmte Schlupfzahl z.B. +4 bis +6 % zu. Dieses Signal erscheint auf der positiven Schlüpfen zugeordneten Ausgangsleitung 31 am Ende eines Zyklus und gelangt mit Hilfe des Impulses • 46 in den Speicher 36. Dort bleibt das diesem Schlupf entsprechende Signal erhalten, bis auf der Ausgangsleitung 22 wieder ein neuer Impuls über die Leitung 37 erscheint.

Am Ausgang 42 erscheint also immer dann ein Impuls, wenn der Zählerstand des Zählers 26 beim Rückstellen größer als die Zahl 50 war, während am Ausgang 41 ein Signal erscheint, wenn beim Nullstellen der Zählerstand des Zählers 26 kleiner als 50 war.

Es ist jedoch nicht so, daß auf den Ausgangsleitungen 29, 31 bzw. den Ausgängen 41, 42 diskrete Werte für bestimmte Schlüpfe vorliegen. Es erscheinen dort nur stets gleichbleibende Signale, wenn ein bestimmter Schlupf überschritten ist. Die Vorrichtung hat also einen Schwellwert, der einstellbar sein kann.

ΙΟ9848/0518 * ^{BAD 0RIGINAL}

- 7 - Palm 7815A

¥ie ein bestimmter Zählerinhalt einem bestimmten Schlupf zugeordnet werden kann, geht aus der nachfolgenden Tabelle hervor.

Zählstand Schlupf Rad 11 gegen Rad 12

des Zählers 26 in %

53 + k bis +6

52. +2 bis +4

51 0 bis +2

50 ■ 0

k9 0 bis -2

k8 - 2 bis -k

kl - k bis -6

Es dient also beim Drehzahlvergleich immer das am schnellsten drehende Rad als Normal, da von diesem angenommen wird, daß es feste Haftung zur Straße besitzt«

Fig· k zeigt die soeben besprochene Vorrichtung in nochmals vereinfachter Form, Den Rädern 11 und 12 sind Generatoren 47 und kB zugeordnet, die eine Entscheideeinheit k9 speisen, die angibt, ob der Schlupf O ist oder über einer bestimmten positiven oder aber unter einer«bestimmten negativen Schranke liegt· Der Zustand A liegt vor, wenn ein bestimmter, mit negativem Vorzeichen versehener Schlupf auftritt, der Zustand B liegt vor, wenn ein bestimmter mit positivem Vorzeichen versehener Schlupf auftritt und der Zustand 0 liegt vor, wenn kein Schlupf auftritt. Diese Verhältnisse sind in der Fig. 5 tabellarisch geordnet dargestellt.

109848/0518 ⁸^ original

- 8 - Palm 7615A

Bei einem vierrädrigen Kraftfahrzeug sind die Drehzahlen von vier Rädern zu vergleichen. Dies berücksichtigt Fig. 5» wo neben den Rädern 11 und 12 mit ihren Generatoren 47 und 48 noch Räder 51 und 52 samt Generatoren 53 und 54 vorgesehen sind, wobei der Generator 53 dem Generator 47 und der Generator 5^ dem Generator 48 gleicht.

Eine zweite Entscheideeinheit $6 trifft die Entscheidung hinsichtlich der Drehzahlverhältnisse bei den Rädern 51 und ^ 52, während eine dritte Entscheideeinheit 57 Aussagen über die Drehzahlverhältnisse bei den Rädern 11 und 52 macht. Die Entscheidung der Entscheideeinheiten 49» 56 und 57 werden über Leitungen 58, 59 und 61 einem Verknüpfer 62 zugeführt, der vier Ausgänge mit nachfolgenden Verstärkern 63» 64, 66 und 67 besitzt. Diese führen zu Magnetventilen der Räder 11, 12, 51 und 52. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind die Räder in Fig. 5 und in der nachfolgenden Tabelle 2 mit R und der zugehörigen Zahl bezeichnet worden.

Die Arbeitsweise des Verknüpfers 62 geht am besten aus der nachfolgenden Tabelle 2 hervor.

■- 9 -

109848/0518 »AD original

	langsamer	= R12	Rl 2;	R51; R52	-C	^E2	an	Daim 7815/4
	Il	= R52	RIl;	R51;R52		B	^E3	1773376
	Il	= R51	RIl;	Rl 2; R52	) -	O	O
	Il	= R52	RIl;	Rl 2; R51		O	O	Betätigung
	= R52	R51 =	= R52	Zustand	A	B	Mil
	= R51	RIl :	= R12	,^El	B	A	M12
	R51; R52 "	R12 =	= R52	B	A	O	M51
	R51; R52 "	RIl =	= R51	A	B	O	M52
	Rl 2; R52 "	R12 =	= R51	O	A	B	Mil +M12
	R12; R51 "	RIl =	= R52	O	O	A	M51 + M52
-	RIl		O	O	B	Mil +M51
	Rl 2		O	A	A	M12 + M52
Geschwindigkeitsverhältnisse	R51		B	O	O	Ml 1 + M52
RIl	R52		A	O	O	M12 + M52
Rl 2	B	B	A	Ml 2; M51; M52
R51	A		B	M11;M51;M52
R52	A		M11;M12;M52
RIl	B	M11;M12;M51
R51	O
RIl	O
R12
RIl
R12
Rl 2;
RIl;
RIl;
RIl;

In dieser Tabelle bedeutet Ml 1 das Magnetventil des Rads 11, Ml2 das Magnetventil des Rads 12 usw.

Durch den Erfindungsgegenstand gelingt es, durch Ja/Nein-Entscheidungen diejenigen Magnetventile anzusteuern, deren zugehörige Räder einen Schlupf haben, der über einem einstellbaren Grenzwert liegt. Damit wird das Blockieren samt seinen manchmal sehr ernsten Folgen zuverlässig verhindert. Die Vorrichtung ist dabei nicht teurer als bekannte Vorrichtungen, weil ja z.B. Zähldekaden, Dekodierschaltungen usw. als fertige Bauelemente zu ständig fallenden Preisen auf dem Markt sind.

109848/0 518

Claims

- 10 - Daim 7815/4 Ansprüche

1. Vorrichtung zum Ermitteln, des Schlupfs von Kraftfahrzeugrädem, bei der an einem ersten Rad ein erster Generator vorgesehen ist, dessen Ausgangsfrequenz bei einer Drehzahl u dieses Rads proportional ζ ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Generator (48) an einem zweiten Rad (12) vorgesehen ist, dessen Aus.-gangsfrequenz bei derselben Drehzahl proportional η . ζ ist, wobei η eine ganze Zahl ist, daß beide Generatoren (47» 48) mit einem Zähler (26) verbunden sind, daß der erste Generator (47) niit einem sowohl als Einstell-' als auch Rückstelleingang (24) eines Zählers dienenden Eingang und der zweite Generator (48) mit einem Zähleingang (27) desselben Zählers (26) verbunden ist, daß der Zähler (26) mit einer Dekodierschaltung (28) verbunden ist, die einem bestimmten Zählerinhalt eine bestimmte Schlupfzahl zuordnet und daß die Dekodierschaltung (28) einen ersten Ausgang (29) für eine negative und einen zweiten Ausgang (31) für eine positive Schlupfzahl hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang (31) für eine positive und dem Ausgang (29) für eine negative Schlupfzahl je ein Speicher (36, 34) nachgeschaltet ist, deren Rückstell- und Abfrageeingänge mit dem ersten Generator (47) verbunden sind und deren Einspeichereingang (33, 32) mit dem zugehörigen Ausgang (31» 29) der Dekodierschaltung (28) verbunden sind.

-11-

109848/0518

-11- Daim 7815/4

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem vierrädrigen Kraftfahrzeug an je einem Vorderrad (11) und je einem Hinterrad (51) der erste Generator (47, 53) und am anderen Vorderrad (12) und am anderen Hinterrad (52) der zweite Generator (48, 54) vorgesehen ist, daß eine zu einer ersten Entscheideeinheit (49) zusammengefaßte Zähler/Dekodierschaltung(Speicher-Einheit für die beiden Vorderräder (U , 12), eine zweite Entscheideeinheit (56) für die beiden Hinterräder (51, 52) und eine dritte Entscheideeinheit (57) vorgesehen ist, welch letztere mit einem Generator (47) der einen Ausgangsfrequenz eines der Vorderräder (11, 12) und mit einem Generator (54) der anderen Ausgangsfrequenz der Hinterräder (51, 52) verbunden ist, daß die Ausgänge (58, 59, 61) der drei Entscheideeinheiten (49, 56, 57) mit drei Eingängen eines Verknüpfers (62) verbunden sind, daß der Verknüpfer (62) vier mit Ventilen verbundene Ausgänge besitzt und daß die Ventile in an sich bekannter Weise in Bremsdruckmittel leitungen liegen.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Generatoren (47, 48, 53, 54) und dem zügehörigen Zähler (26) jeweils eine Impulsformerstufe (19, 21) liegt.

109848/0518

A .

Leerseite