DE1800448A1

DE1800448A1 - Blockierschutzvorrichtung fuer ein Fahrzeugbremsschutzsystem

Info

Publication number: DE1800448A1
Application number: DE19681800448
Authority: DE
Inventors: Guy Marouby
Original assignee: DBA SA
Current assignee: DBA SA
Priority date: 1967-10-06
Filing date: 1968-10-02
Publication date: 1972-03-16
Also published as: PL71361B3; SE358124B; DE1800448B2; RO59766A; ES358864A2; NL6814054A; GB1192299A; US3540779A; DE1800448C3; JPS4811760B1

Description

Patentanwalt

Karl A. B rose

Dipl.-Ing.
D - 8023 München - Pullach 1800448

vI/Am/StrW^ienersfr-²'^T-^Mtfin-^7930570'^793li82München-Pullaoli, 1. Oktober 1968 359-B

SOCIETS ANONYME D_e B. Ar, 58 Avenue de la Grande Armee, Paris 17 > Frankreich

Blockierschutzvorrichtung für ein FahrzeugbreiiB-Schutzsysteme

(Zusatz zu Patent _β «> <><> .«. (Patentanmeldung P 17 55 775Λ vom 21. Juni 1968))

Das Hauptpatent . ... ... (Patentanm» P 17 5^ ΊΊ5*¹+) schützt eine Blockierschutzvorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeuges, bestehend aus einer elektronisch abtastenden Einheit, um die Radgeschwindigkeit abzutasten und aus dieser ein Steuersignal zu gewinnen, und aus einer betätigenden Einheit, die auf das Steuersignal in der Weise abspricht, daß der Druck im Bremssystem des Fahrzeuges abnimmt oder beseitigt wird. Die elektronisch abtastende Einheit enthält einen Geschwindigkeitssignalgenerator zur Erzeugung eines Geschwindigkeitssignales, welches der Radgeschwindigkeit proportional ist, einen Beschleu nigungsignalgenerator, um aus .dem Geschwindigkeitssignal ein Beschleunigungssignal zu erzeugen, das der negativen Radbeschleunigung oder Beschleunigung proportional ist, und einen ne gativen BesOhleunigungsschwellendetektor zur Erzeugung des Steu< ersignales, das auf einen ersten Wert des Beschleunigungssignales anpricht, um die Erzeugung des Steuersignales einzuleiten, und auf einen zweiten Wert des Beschleunigungssignales anpricht, um das Erzeugen des Steuersignales zu unterbrechen.

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Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung einer Blockierschutzvorrichtung, um das Blockieren von Rädern während eines Bremsvorganges zu verhindern und sie besteht allgemein aus einer abtastenden Einheit und einer betätigenden Einheit» Die Abtasteinheit ist vorgesehen, einen Brem^parameter abzutasten,, um eine Stellgröße zu erhalten, die dann der betätigenden Einheit zugeleitet wird, worauf diese darauf anspricht und eine Abnahme oder Aufhebung des Bremsvorganges erwirkt,,

P In einer Ausführungsform einer Blockierschutzvorrichtung, wie sie in der Hauptpatentanmeldung P 17 55 775<»4- beschrieben ist, werden schmale Impulse aus dem Beschleunigungssignal gewonnen, wobei diese Impulse zeitlich den Anfang der negativen Radbeschleunigung, eine erste negative fiadbeschleunigungsschwelle, eine zweite negative Radbeschleunigungsschweile, das ttbergihen . in Beschleunigung des Rades und das Ende der Radbeschleunigung jeweils markieren.

Unter diesen schmalen Impulsen werden nur diejenigen ausgenutzt, die zeitlich mit der ersten negativen Radbeschleunigungsschwelle und dem Ende der Radbeschleunigung koinzidieren , um jeweils das Steuersignal einzuleiten und zu unterbrechen, das über eine ödere mehrere Elektronenröhren der betätigenden Einheit letzterer zur Wirkung verhilft um jeweils im Bremssystem eine Abnahme oder Aufhebung des Druckes und dessen schnelle Wiederherstellung bedingt.

Obwohl die oben erwähnte Ausführungsform gute Ergebnisse ergab, kann es eintreten, daß schmale Störimpulse erzeugt werden, wenn die Reinheit des Geschwindigkeitssignals und daher des Beschleunigungssignals zu wünschen übrig lässt. Solche Störimpulse können von einer hohen permanenten pulsierenden Komponente herrühren, die nach der Umsetzung

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der Frequenzspannung des Geschwindigkeitssignales erhalten bleibt und sie kann die Ursache eines gestörten Betriebes des Systems sein, so dass zum Beispiel unvorhergesehen das Beginnen oder Aufhören des Steuersignales eingeleitet oder unterbrochen wird«,

Erfindungsgemäss wird für die Erzeugung des Steuersignales ein umgeformtes Beschleunigungssignal verwendet, das direkt auf die Einrichtung zur Erzeugung des Steuersignals einwirkte

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Blockierschutzvorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem nach der Hauptpatentanmeldung P 17 55 775·^ zu schaffen, das nicht auf schmalen Impulsen zur Bewirkung des Aufhörens des Steuersignales basiert, so daß der Betrieb der Einrichtung durch Auftreten von zufälligen Störimpulsen nicht gestört wird.

Weitere Vorteile und Einzelheit eiyüsr Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Hinweis auf die Zeichnungen_e In diesen zeigt:

Fig. 1 eine Blockierschutzvorrichtung in Blockschaltform nach der vorliegenden Erfindung}

Fig. 2 ein Diagramm der^eJa?iebsweise der Vorrichtung der Fig. 1; und

Fig. 3 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer Schaltung, die zum Invertieren und Verstärken des Beschleunigungssignals dient«

In den Zeichnungen ist in Fig«, 1 eine Ausführungsform in der Blockierschutzvorrichtung veranschaulicht, die einerseits aus einer abtastenden Einheit eines Geschwindigkeitssignalgenerators 10, einem negativen Beschleunigungs- (oder Beschleunigungs) Signalgenerator 11, einem Inverter 11a,

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der - j Inverter- genannt wird und für den negativen Beschleunigungsabschnitt des Beschleunigungssignals dient, einem Verstärker 11b, der +^Verstärker genannt wird und für den Beschleunigungsabschnitt des Beschleunigungssignals dient, einem Schwellendetektor 12 zur Umformung des Be- . schleunigungssignals und einem Steuersignalverstärker 13» und andererseits aus einer schnellarbeitenden Betätigungseinheit 14,· deren Ausgang auf das Bremssystem wirkt« besteht.

Der Geschwindigkeitssignal-Generator 10 tastet die Radgeschwindigkeit ab und konvertiert sie in eine Signalspannung mit einer Größe, die der Radgeschwindigkeit entspricht. Der Generator 10 kann in geeigneter Weise entweder ein tachymetrischer Generator sein, der eine Signalspannung proportional zur Radgeschwindigkeit erzeugt, oder er kann ein variabler Reluktanz-Wechselstromgenerator sein und ein Signal mit einer Frequenz erzeugen, die sich direkt mit der R_adgeschwindigkeit ändert und die in einem Frequenz-Spannungskonverter in eine Signa!spannung proportional der Radgeschwindigkeit konvertiert wird.

Der Besohleunungs- ( oder negative Beschleunigungs) Signalgenerator 11 empfängt das Geschwindigkeitssignal und differenziert dieses, sodaß eine Signal spannung vorgesehen wird, die zur negativen Radbeschleunigung oder Beschleunigung koralativ ist« Der Generator 11 enthält z.B. eine Differenzierschaltung, an die sieh eine ödere mehrere Spannungsverstärker anschliessen können.

Der - ^Inverter- 11a erfüllt einen Zweck, der bald verständlich wird, und er invertiert nur den negativen Beschleunigungsabschnitt des Beschleunigungssignals, und der + /" Verstärker 11b wird für einen Zweck vorgesehen, der ebenso

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bald verständlich sein wird, und er verstärkt nur den Beschleunigungsabschnitt des Beschleunigungssignals und hat einen hohen "Verstärkungsfaktor«,

Der Schwellendetektor 12 empfängt das umgeformte Beschleunigungssignal und erzeugt ein Steuersignal sobald der negative Beschleunigungsabschnitt des umgeformten Beschleunigungssignals einen Wert überschreitet, der einer vorherbestimmten negativen Radbeschleunigungsschwelle entspricht· Der Detektor 12 kann von einem Schmitt-Trigger gebildet werden, der von seinem anfänglich stabilen Zustand in seinen zweiten stabilen Zustand geschaltet wird, sobald das umgeformte Beschleunigungssignal einen vorher bestimmten Wert erreicht, und der erneut in seinen anfänglich stabilen Zustand geschaltet wird, wenn der Wert des umgeformten Beschleunigungssignals etwas kleiner als dieser vorher bestimmte Wert wird. Der Schmitt-Trigger erzeugt ein Steuersignal solange er in seinem zweiten stabilen Zustand verbleibt»

Das von dem Schwellendetektor 12 vorgesehene Signal wird im Verstärker 13 verstärkt, der ein herkömmlicher direkt gekoppelter Verstärker sein kann, und das verstärkte Steuersignal wird der betätigenden Einheit 14 zugeführt, wo es eine oder mehrere Elektronenröhren betätigt, sodaß diese Einheit den Druck im Bremssystem steuert.

Es wird nun auf Fig« 2 in den Zeichnungen bezug genommen, um. die Betriebsweise der oben beschriebenen Ausführungsform zu erläutern. Die Kurve Y stellt das Geschwindigkeitssignal dar, das vom Generator 10 vorgesehen wird und der linearen Radgeschwindigkeit entspricht. Die Kurve α stellt das Beschleunigungssignal dar, das vom Generator 11 vorgesehen wird und der linearen negativen Radbeschleunigung (-If) und dann der

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linearen Radbeschleunigung (+/) entspricht. Die Kurve f stellt das umgeformte Beschleunigungssignal dar, welches aus einer Kombination der Signale vom -^Inverter 11a und dem +4 Verstärker 11b entsteht. Der Abschnitt -K der Kurve Γ*, der zwischen den Punkten der Abszissen A und B begreni wird, entspricht dem invertierten negativen Beschleunigungsabschnitt des Beschleunigungssignals und der Abschnitt + ^der Kurve /"*, der zwischen den Punkten der Abszissen B und 0 abgegrenzt ist, entspricht dem verstärkten Beschleunigungsabschnitt des Beschleunigungssignals. Die " Kurve D stellt, nach der Verstärkung, das Steuersignal dar, das vom Schwellendetektor 12 vorgesehen wird, und die Kurve P stellt den Druck im Bremssystem dar.

Der Druck (Kurve P) im Bremssystem wird zu einem Zeitpunkt t aufgewendet. Einen kurzen Zeitintervall später, am Punkt A auf der Kurve V, fängt die ladgeschwindigkeit an abzunehmen, und wenn die Blockierschutzvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung nicht vorgesehen wäre, und wenn der Fahrzeugfahrer fortfahren würde den Druck im Bremssystem aufrecht zu erhalten, so würde die Radgeschwindigkeit längs des Astes AA¹ abnehmen und die Radblockierung würde bei A¹ eintreten. Jedoch aufgrund der Blockxerschutzvorrichtung nach der Erfindung erreicht das umgeformte Beschleunigungssignal, sobald die negative Radbeschleunigung zu einem Zeitpunkt t,, einen vorher gegebenen Schwellenwert erreicht, das Triggerniveau des Schwellendetektors 12 (bei S^ auf der Kurve Γ) und dieses üriggert den Schwellendetektor 12, der dann augenblicklich ein Steuersignal (Kurve D) erzeugt, das die betätigende Einheit 14 betreibt und zwar über eine oder mehrere Elektronenröhren, so daß diese Einheit den Druck im Bremssystem vermindert oder aufhebt. Einmal hat die negative Radbeschleunigung einen maximalen Wert erreicht, die Radgeschwin-

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digkeit nimmt langsamer ab und die negative Radbeschleunigung nimmt ab und durchschreitet einen zweiten vorherbestimmten Schwellenwert, während das umgeformte Beschleunigungssignal dann auf den Unterbreche-\-/ert des Schwellendetektors 12 (bei S₂ auf der Kurve P) fällt, und dies unterbricht die Erzeugung des Steuersignals_o Nach einem sehr kurzen Zeitintervall £ hört das Abnehmen der Radgeschwindigkeit auf (am Punkt B auf der Kurve V) und sie fängt dann an zuzunehmen, bis ein maximaler Wert erreicht ist (bei C auf der Kurve V). Die Radgeschwindigkeit nimmt für den anfänglichen Abschnitt des Astes BC der Kurve V schnell zu, durchläuft einen maximalen Wert und nimmt dann weniger schnell für den verbleibenden Abschnitt des Astes BG zu, sodaß zuerst die Radbeschleunigung zunimmt, einen maximalen Wert erreicht und dann abnimmt, bis sife einen O-Wert erreicht. Wenn die Radbeschleunigung zunimmt, erreicht demzur folge das umgeformte Beschleunigungssignal erneut den Trigger-Wert des Schwellendetektors 12 (bei S',. auf der-Kurve Γ) und triggert den Schwellendetektor 12, der augeblicklich erneut das Steuersignal erzeugt,, Dann, wenn die Radbeschleunigung abnimmt, fällt das umgeformte Beschleunigungssignal auf den Unterbrechungswert des Schwellendetektors 12 (bei S'o auf der Kurve/") und dies unterbindet die Erzeugung des Steuersignals, sodaß die betätigende Einheit schnell zu einem Zeitpunkt tp den Druck im Bremssystem wieder herstellt. Sobald die negative Radbeschleunigung erneut den vorgegebenen Schwellenwert erreicht (was £L auf der Kurve — entspricht), wiederholt sich der Kreislauf von selbst»

Die eben beschriebene Betriebsweise bedarf dreier Punkte, die anzuführen sind.

a) Da der Schwellendetektor 12 entsprechend seiner Bestimmung nur auf das einseitig gerichtete Signal anspricht,

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so stellt dies den Grund dafür dar, warum der negativev, Beschleunigungsabschnitt (-Y) des Beschleunigungssignals in dem - !^Inverter 11a invertiert wurde. In diesem Sinn weisen der negative Beschleunigungs- und der Beschleunigungsabschnitt des umgeformten Beschleunigungssignals dieselbe Polarität auf_o

b) Durch die hohe Verstärkung in dem -^Verstärker 11b, .die vorher erwähnt wurde, wird der Beschleunigungsabschnitt (+ /) des Beschleunigungssignals als Beschleu-

ψ nigungsabschnitt des umgeformten Beschleunigungssignals in einer Wellenform mit extrem stellen Anstiegs- und Abfallflanken erhalten, die aus diesem Grund praktisch bei den Werten der Schwellenwerte S¹^ und S'^ mit den vertikalen Linien, die jeweils von den Punkten B und ausgehen, verwechselt werden. Entsprechend dieser Tatsache, erscheint das Steuersignal wieder, wenn die Radgeschwindigkeit aufhört, abzunehmen ( bei B auf der Kurve V) und es wird unterbrochen, wenn die Radgeschwindigkeit einen maximalen Wert (bei C auf der Kurve V) erreicht hat«

c) Da das Wiedererscheinen des Steuersignals praktisch

™ stattfindet, wenn die Radgeschwindigkeit aufhört abzunehmen (bei B auf der Kurve V.), ist der Zeitintervall β der Unterbrechung des Steuersignals äußertet kurz (in Wirklichkeit kürzer als dies aus der Zeichnung hervorgeht, die aufgrund einer klaren Darstellung den Unterbrechungsabschnitt nicht maßstabsgetreu zeigt) und kleiner als die Ansprechzeit der betätigenden Einheit 14, so daß alles in Wirklichkeit eintritt, als ob das Steuersignal nicht unterbrochen worden wäre·

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Bei der vorliegenden Ausführungsform nach der Erfindung, wie sie beschrieben wurde, tritt es daher dann auf, wenn das Rad erneut eine maximale Geschwindigkeit erreicht hat, d. h. bei C auf der Kurve V, dass das Steuersignal wirklich unterbrochen wird, so dass eine schnelle Wiederherstellung des Druckes im Bremssystem stattfinden kann_e Da der Zeitintervall zwischen den Punkten A und C eine Funktion der Eadanhaftung auf der Strassenoberflache ist, ist die Zwischenzeit der betätigenden Einheit 14, während welcher der Druck im Bremssystem herabgesetzt oder aufgehoben wird, daher veränderlich und den Strassenoberflächenbedingungen proportional. In dieser Weise ermöglicht diese Ausführungsform dieWirkung des Bremssystems optimal zu gestalten»

Eine Ausführungsform des - ^Inverters 11a und des + fcYersia kers 11b ist in^J Fig. 3 gezeigt. Das Beschleunigungssignal wird der Eingangselektrmäe E zugeführt und gelangt einerseits zur Basiselektrode eines Transistors T. vom PNP-Typ, der mit ihn umgebenden Komponenten den - Q Inverter 11a darstellt, und andererseits der Basiselektrode des Transistors Tq eines MPN-Typs, der mit einem PNP-Transiator T, und dazugehörigen Komponenten den + 0 Verstärker 11b bildet. Der Transistor T* spricht nur auf negative Eingangssignale an, während der Transistor T^ nur auf positive Eingangssignale anspricht. Die Kollektorelektroden der Transistoren T^. und T, sind zusammengeschaltet und das umgeformte Beschleunigungssignal, das an der Ausgangselektrode S erscheint, wird von einem Potentiometer P abgegriffen, welches im Kollektorkreis des Transistors T^ liegt. Das Potentiometer P dient zur Einstellung des Pegels des umgeformten Beschleunigungssignals und damit zum Auswählen des optimalen Betriebswertes, der die beste Triggerwirkung für den Schwellendetektor darstellt.

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Zusätzlich zu den zwei Schaltungen, wie sie eben im wesentlichen beschrieben wurden, sind alle Komponenten der abtastenden Einheit,, die in Fig. 1 versinnbildlicht ist, transistorisiert und diese Einheit verbraucht daher wenig Energie und sie kann in Form eines kompakten Aufbaus hergestellt werden, die an jedem geeigneten Platz vorgesehen sein kann.

Es ist aus der obigen Beschreibung einer bevorzugten Ausk führungsform der Erfindung ersichtlich, dass eine Blockierschutzvorrichtung für jedes gebremste Rad oder jedes Paar von gebremsten Hadern vorgeaiaen werden kann, wie z. B. für das vordere und das rückwärtige Radpaar. Es sei ebenso er·* wähnt, dass die Blockierschutzvorrichtung nur in Tätigkeit tritt, wenn das Bremspedal betätigt wird und zwar z. B. in einer Weise, wie dies bei der Betätigung der Stopplichter vor sich geht. " * . . .

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

PATSHTANSPRÜCHE

1„ Blockierschutzvorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeuges, bestehend aus einer elektronisch abtastenden Einheit um die Radgeschwindigkeit abzutasten und aus dieser ein Steuersignal zu gewinnen, und aus einer betätigenden Einheit, die auf das Steuersignal in der Weise anspricht, dass der Druck im Bremssystem des Fahrzeuges abnimmt oder beseitigt wird, wobei die elektronisch abtastende Einheit eine Einrichtung zur Erzeugung eines G-eschwindigkeitssignales enthält, welches der Radgeschwindigkeit proportional ist, und Schaltmaßnahmen zur Erzeugung eines Beschleunigungssignales, welches aus dem Geschwindigkeit ssignal gewonnen wird und zur negativen Radbeschleunigung oder zur Beschleunigung des Rades proportional ist, vorgesehen sind, und wobei Schaltungen zur Erzeugung des Steuersignales, welches einem ersten WQrt des Beschleunigungssignales entspricht, vorgesehen sind, um die Erzeugung des Steuersignales einzuleiten, und die auf einen zweiten Wert des Beschleunigungssignales anspricht, um das Erzeugen des Steuersignales zu unterbrechen, nach Patent · .·· ··· (Patentanmeldung P 17 55 775«^)j dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (Fig· 3) ar Erzeugung eines umgeformten Beschleunigungssignals vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung (12) zur Erzeugung des Steuersignales (D) vorgesehen ist, die auf einen ersten Wert (S,., Si ) des umgeforiten Beschleunigungssignales ( f¹) anspricht, um die Erzeugung des Steuersignales (D) einzuleiten, und auf einen zweiten Wert (S₂ > S'₂) des umgeformten Beschleunigungssignales/anspricht, um die Erzeugung des Steuersignales (D) zu unterbinden·
2. Blockierschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wert (S,.,S¹,.) des umgeformten Beschleunigungßsignals (p), auf welches die Einrichtung (12) zur Er-

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zeugng'des Steuersignals (D) anspricht, um das Erzeugen des Steuersignals (D) einzuleiten, korelativ zu einem ersten vorherbestimmten Schwellenwert der negativen Radbeschleunigung ist« .

3e Blockierschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wert (S-jSvp des umgeformten Beschle.unigungssignals (Γ ), auf das die Einrichtung (12) zur Erzeugung des Steuersignals (D) anspricht, um das Erzeugen
des Steuersignals zu unterbinden, im wesentlichen korelativ zum Ende (0) der Radbeschleunigungsperiode ist, die auf die negative Radbeschleunigunggeriode folgte

4» Blockierschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (Fig„3) zur Erzeugung des umgeformten BeschleunigungjäBignals (p) eine Vorrichtung (Ha) zur Umkehrung nur des negativen Beschleunigungsabschnittes des Beschleunigungssignals (p) aufweist und eine Verstärkungseinrichtung (11b) zur Verstärkung des Beschleunigungsabschn.ittes des BesGhleunigungssignals (p) mit hohem Verstärkungsfaktor beinhaltet.

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