DE1803706C3 - Steuerschaltung zum Verhindern des Blockierens von Kraftfahrzeugrädern beim Bremsen - Google Patents

Steuerschaltung zum Verhindern des Blockierens von Kraftfahrzeugrädern beim Bremsen

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DE1803706C3
DE1803706C3 DE1803706A DE1803706A DE1803706C3 DE 1803706 C3 DE1803706 C3 DE 1803706C3 DE 1803706 A DE1803706 A DE 1803706A DE 1803706 A DE1803706 A DE 1803706A DE 1803706 C3 DE1803706 C3 DE 1803706C3
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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung zum Verhindern des Blocnierens von Kraftfahrzeugräden: beim Bremsen, mit einem mit dem Rad verbundenen Generator, der eine der Raddrehzahl proportionale Spannung abgibt, die in einem elektrisehen Schaltungsteil weiterverarbeitet wird, und beim Überschreiten einer bestimmten Schwelle einer Drehverzögerung des Rades eine Signalspannung an einen Ausgang weitergibt, wobei diese Signalspannung auch bei Stillstand des Rades aufrechterhalten wird.
Es sind bereits solche Steuerschaltungen bekannt (USA.-Patentschrift 3 301 608), die ein Ausgangssignal an eine mit der Bremshydraulik verbundene Solenoideinrichtung abgeben, die dann bei Erregung den Bremsdruck so lange vermindert, bis die Drehverzögerung des überwachten Rades auf einen vorbestimmten Wert abgesunken ist. Weiterhin sind noch ähnliche Einrichtungen bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 166 012 und USA.-Patentschrift 3 026 148), bei denen nach dem gleichen Prinzip eine Radwinkelverzogerung ermittelt wird, die bei Überschreiten eines vorbestimmten Wertes eine Bremskraftminderung automatisch herbeiführt.
Eine solche automatische Verminderung der ' Bremskraft erfolgt jedoch stets nur in Abhängigkeit von der Radwinkelverzogerung und nicht etwa in Abhängigkeit von den tatsächlichen Straßenverhältnissen bzw. den durch liLsc herbeigeführten Schlupf zwischen dem Rad und dem Fahruntergrund, d.h. der Straße. Dies hat zur Folge, daß die Bremskraftsteuerung bei einer griffigen Straße zu einer verfrühten und bei einer glatten Straße zu einer verspäteten Aufhebung bzw. Minderung der Bremskraft führen kann. Auf einer griffigen Straße kann nämlich durchaus eine sehr hohe Radwinkelverzögerung auftreten, ohne daß ein nennenswerter Schlupf zwischen Rad und Straße vorliegt, während andererseits auf schnee- oder eisglatten Straßen schon eine geringe Radwinkelverzögerung einen hohen Schlupf herbeiführen kann, der dann dazu führen kann, daß der Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug verliert.
Außerdem treten bei solchen automatischen Bremskraftreglern nachteiligerweise leicht Schwingungen auf, die durch das wiederholte Einsetzen und Aussehen der Bremskraftminderung herbeigeführt werden können. Dadurch wird ein verstärkter Verschleiß verursacht und andererseits der Bremsvorgang insiahil gemacht. Schließlich sei noch bemerkt, daß eine automatische Bremskraftregelung einen hohen baulichen Aufwand mit sich bringt.
Es ist weiterhin bekannt (deutsche Auslcgeschrift 1 136 215), die Differenz der Drehzahlen von mindestens zwei Rädern zu verwenden, um ein die Bremskraft beeinflussendes Signal abzuleiten. Mit der Ermittlung einer solchen Drehzahldifferenz ist jedoch eine Aussage über den Schlupf zwischen den Rädern und der Fahrbahn nicht möglich; haben nämlich alle Räder den gleichen Schlupf gegenüber der Fahrbahn, tritt überhaupt keine Drehzahldifferenz auf, womit auch die Bremskraftverminderung ausfällt. Damit kann die Gefahr des gleichzeitigen Blockierens der Räder nicht beseitigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung zum Verhindern des Blockierens von Kraftfahrzeugrädern beim Bremsen zu schaffen, die eine optimale Abbremsung bei geringem baulichen! Aufwand ermöglicht.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß
a) beim Überschreiten des Schwellenwertes einer Schaltung eine bekannte Verzögerungsschaltung ein-m Schaltkreis eine Signalspannung aufprägt, die eine Relaisspule erregt und eine Alarmvorrichtung unter Strom setzt, so daß ein Alarmton erklingt;
b) gleichzeitig durch Schließen von Kontakten eine Rückkopplung erfolgt, welche den Schwellenwert der Schaltung erhöht;
c) sofern die Signalspannung an Klemmen kleiner als der zweite Schwellenwert der Schaltung ist, die Relaisspule erneut erregt und damit der durch die Alarmvorrichtung fließende Strom unterbrochen wird;
d) eine Radumlauf-Überwachungsschaltung bei Stillstand des Rades eine Signalspannung an den Schaltkreis gibt, wodurch die Alarmvorrichtung unter Strom gehalten wird.
Durch die erfindungsgemäße Steuerschaltung wird der Fahrer vom Auftreten einer bestimmten Radwinkelverzögerung durch ein Alarmsignal unterrichtet, das ihm eine Orientierungshilfe dafür gibt, wie er die Bremskraft zu bemessen hat. Tritt nämlich das Alarmsignal — beispielsweise ein Tonsignal — auf, weiß der Fahrer, wie weil — je nach dem Straßenzustand — er die Bremskraft mindern muß bzw. (bei griffiger Straße) noch erhöhen darf. Dabei tritt das Alarmsignal in zwei Abstufungen auf. Liegt die Rad-
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winkelverzögcrung unter dem zuerst bestimmten klemme 16« verschwindet, wenn das Rad aufhört,
Schwellenwert, tritt das Alarmsignal intermittierend sich zu drehen. Wenn der bewegliche Kontakt 9 und
auf. während es dauernd auftritt, wenn die Radwin- der feststehende Kontakt 11 geschlossen sind und an
kelverzögerung über dem an zweiter Stelle bestimm- der Eingangsklemme 16 b der Radumlauf-Uberwa-
ten Schwellenwert liegt. Dadurch wird dem Fahrer 5 chungsschaltung 16 c-ine Signalspannung entwickelt
die Möglichkeit zu einer feinen Differenzierung gege- wird, so wird an der Ausgangsklemme 16 c dieser
ben. Bei einem vollständigen Blockieren, was bei- Schaltung 16 eine Signalspannung entwickelt. Die in
spielsweise bei besonders glatter Straße mögli- dieser Weise entwickelte Signalspannung wird auf die
cherweise vom Fahrer zumindest nicht gleich be- Eingangsklemme Ta des Schaltkreises7 durch den
merkt wird, wird an der Radumlauf-Überwachungs- io Widerstand 15 aufgeprägt.
schaltung ein Dauenon der Alarmvorrichtung verur- Die in der oben beschriebenen Weise aufgebaute
sacht, so daß der Fahrer auch bei diesem Zustand Steuerschaltung arbeitet in der folgenden Weise:
ein deutliches Warnsigna! erhält. Wird ein Bremspedal betätigt, um eine Bremskraft
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungs- an die Räder anzulegen und dadurch die Geschwin-
bcispieles näher erläutert. j5 digkeit des Fahrzeugs zu verringern, so nimmt die
Der Rotor eines Dreiphasen-Wechselstromgenera- Umfangsgeschwindigkeit der Räder ab. Gegegebenentors 1 ist getrieblich mit einem Rad verbunden, durch falls erreicht die Winkelverzögerung an den Rädern das er gedreht werden soll und erzeugt proportional einen ersten Wert, der in der Schaltung 4 eingestellt zur Umlaufgeschwindigkeit des Rads eine Wechsel- ist. Daher wird an der Ausgangsklemme 4 a der Stromspannung. Das Bezugszeichen 2 bedeutet eine so Schaltung 4 eine Signalspannung entwickelt und mit Dreiphasen-Vollweggleichrichterschaltung 3 eine einer vorbestimmten Zeitverzögerung infolge der Glättungsschaltung in der Vollweggleichrichterschal- Verzögerungsschaltung 6 auf die Eingangsklemme tung 2 und 4 eine Schaltung, die so ausgebildet ist, 7 α des Schaltkreises aufgeprägt. Dies führt dazu, daß daß sie an ihrer Ausgangsklemme 4 α ein Ausgangs- der Schaltkreis 7 geschlossen und gleichzeitig die mit signal erzeugt, wenn die Winkelverzögerung des 25 der Ausgangsklemme Tb des Schaltkreises verbunnicht gezeigten Rads einen darin festgelegten Wert dene Relaisspule 8 erregt wird und den beweglichen überschreitet. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Kontakt 9 und den feststehenden Kontakt II Schaltung für konstante Spannung, die stets der schließt. Dadurch wird die Alarmvorrichtung 14 erSchaltung 4 für Radwinkelverzögerung eine kon- regt und gibt Alarm. Andererseits werden der bewegstante Spannung zuführt, selbst wenn die Spannung 30 liehe Kontakt 10 und der feststehende Kontakt 12 zu einer Batteriestromquelle (nicht gezeigt) schwankt. derselben Zeit geschlossen, wenn der bewegliche Eine Verzögerungsschaltung 6. deren Eingangs- Kontakt 9 und der feststehende Kontakt 11 geschlosklemme und deren Ausgangsklemme mit 6 α bzw. 6 b sen werden, so daß der in der Schaltung 4 eingestellte bezeichnet sind, ist so ausgebildet, daß an der Aus- Wert auf einen zweiten Wert geändert wird, der högangskiemme 6 b in einer vorbestimmten Zeit nach 35 her als der erste Wert liegt. Wenn in diesem Falle die dem Aufprägen einer Signalspannung auf die Ein- auf dem Rad vorliegende Winkelverzögerung kleiner gangsklemme 6 α eine Signalspannung entwickelt ais der zweite Einstellwert ist, wird die Relaisspule 8 wird. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet einen Schalt- nach Ablauf einer durch die Höhe der Winkelverzökreis, während Ta und Tb die Eingangsklemme und gerung bestimmten kurzen Zeitspanne erneut erregt, die Ausgangsklemme dieses Schaltkreises 7 bedeuten. 40 so daß der bewegliche Kontakt 9 und der festste-Das Bezugszeichen 8 bedeutet eine Relaisspule, die hende Kontakt 11 geöffnet werden. Dementspreerregt wird, wenn der Schaltkreis 7 auf Aufgeben der chend wird der durch die Alarmvorrichtung 14 flie-Signalspannung auf deren Eingangsklemme 7 a ge- ßende Strom unterbrochen, so daß die Alarmvorrichschlossen wird. Die Bezugszeichen 9, 10 bezeichnen tung aufhört, Ton zu geben. In diesem Falle werden bewegliche Kontakte und die Bezugszeichen 11, 12 45 auch der bewegliche Kontakt 10 und der feststefeststehende Kontakte, die mit diesen beweglichen hende Kontakt 12 geöffnet, so daß der Einstellwert Kontakten 9 bzw. 10 zusammenarbeiten. Die Anord- in der Schaltung 4 erneut auf den ersten Einstellwert nung ist derart, daß die zusammenwirkenden Kon- geändert wird. Der oben beschriebene Vorgang wird takte 9, 11 und 10, 12 durch die Wirkung der elek- so lange wiederholt, bis das Fahrzeug zum Stehen getromagnetisclien Anziehungskraft der Relaisspule 8 50 bracht ist, wobei die Alarmvorrichtung 14 iniermitbei Irregen dieser Spule geschlossen werden, wobei tierend den Alarmton abgibt. Wenn im Gegensatz infolge Schließens des beweglicher Kontakts 10 und hierzu die sich an dem Rad ergebende Winkelverzödes feststehenden Kontakts 12 der in der Schaltung 4 gerung zu dem Zeitpunkt, an dem der Einstellwert für Radwinkelverzögerung eingestellte Verzögerungs- der Winkelbeschleunigung von dem ersten F.instellwert geändert wird. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet 55 wert auf den zweiten Einstellwert geändert wird, eine Klemme, durch die das System an die positive kleiner als der zweite Einstellwert ist, so wird die Si-Elektrode einer Batteriestromquelle angeschlossen gnalspannung fortlaufend an der Ausgangsklemme ist, während 14 eine Alarmanlage bezeichnet, die 4 α der Schaltung 4 entwickelt, womit die Alarmvor-Alarm gibt, wenn der bewegliche Kontakt 9 und der richtung 14 mit der Tonabgabe fortfährt. In diesem feststehende Kontakt 11 geschlossen werden. Das 60 Fall verringert der Fahrer die auf die Räder ausge-Bezugszeichen IS bezeichnet einen Widerstand, 16 übte Bremskraft, womit die Winkelverzögerung des eine Radumlauf-Uberwachungsschallung und 16 a, Fahrzeugs unter den zweiten Einstellwert herabge-16 b und 16 c die Eingangsklemme bzw. Ausgangs- setzt wird. Die Alarmvorrichtung 14 tönt intermittiekleinmc der Radumlauf-Überwachungsschaltung. rend über die ganze Periode, in der die Winkelvcrzö-Der Widerstand IS ist zwischen der Ausgangs- 65 gerung des Rads zwischen dem ersten und dem zweiklemme 16 c der Radumlauf-Uberwachungsschaltung ten Einstellwert liegt. Wenn die Drehung der Räder 16 und der Eingangsklemme Ta des Schaltkreises 7 bei einer Winkelverzögerung, die größer als ein eineingesetzt. Die Signalspannung an der Eingangs- gestellter Wert ist, herabgesetzt wird und anschlie-
Bend die Räder zum Stillstand gekommen sind, werden der bewegliche Kontakt 9 und der feststehende Kontakt 11 infolge der Winkelverzögerung des Rads während des Bremsvorgangs geschlossen, bevor die Räder stillstehen und die Alarmvorrichtung 14 erregt wird. Stellen die Räder still, se verschwindet an der Eingangsklemme 16 a der Radumlauf-Überwachungsschaltung 16 die Signalspannung, so daß an der Ausgangsklemme 16c durch die Eingangssignalspannung an der Eingangskiemme 16 ft cine Ausgangssignalspannung induziert wird; diese Ausgangssignalspannung wird auf die Eingangsklemme 7 a des Schaltkreises 7 über den Widerstand 15 aufgeprägt. Somit werden der bewegliche Kontakt 9 und des fesistehende Kontakt Il fortlaufend in ihrer geschlossenen Lage gehalten, wobei die Alarmvorrichtung 14 weiterhin tönt. Betätigt der Fahrer das Bremssystem zur Verringerung der Bremskraft in diesem Fall, so beginnen die Räder, sich erneut zu drehen, wodurch erneut eine Sigrialspannung an der Eingangsklemme 16 a der Radumiauf-Überwachungsschaltung 16 entwickelt wird. Sobald sich die Räder wieder drehen, werden der bewegliche Kontakt 9 und der feststehende Kontakt 11 geöffnet, so daß die Alarmvorrichtung 14 mit der Tonabgabe aufhört.
Bei der oben beschriebenen Arbeitsweise ist die Dauer der Tonabgabe der Alarmvoirichtung 14 im wesentlichen proportional zur Höhe der in dem Rad erzeugten Winkelverzögerung. Dies ist aus folgendem Grunde gewählt. Der bewegliche Kontakt 10 und der feststehende Kontakt 12 werden geschlossen, um den ersten Einsteilwert in einer vorbestimmten Zeitspanne nach Überschreiten des ersten Einsteilwerts durch die Winkelverzögerung des Rads auf den zweiten Einstellwer» zu ändern; i" in diesem Fall die in dem Rad erzeugt·" Winkeiverzögerung etwas kleiner als der zweite Einstellwert, se v"rschwindet die Signalspannung an der Ausgangsklemme 4 a der Schaltung 4 nicht plötzlich, sondern bleibt für eine kurze Weile vorhanden, selbst nachdem der erste Einstellwert auf den zweiten Einstellwert geändert worder ist. Wenn andererseits die Winkelverzögerung des Rads nach der Änderung des ersten Einstellwerts auf den zweiten Einstellwert etwas größer wird als dct erste Einstellwert, verschwindet die Signalspannung an der Ausgangsklemme 4 α sofort. Es wird daher
ίο geschätzt, daß die Dauer der an der Ausgangsklemme 4fl entwickelten Signalspannung in Übereinstimmung mit der Intensität des Signals variiert, das charakteristisch für die Winkelverzögerung ist, die am Rad erzeugt wird, wenn der erste Einstellwert auf den zweiten Einstellwert geändert worden ist.
Im folgenden wird die Steuerschaltung an Hand eines praktischen Beispiels erläutert. In der Radwinkelverzögerung-Deteklorschaltung wurden als der erste und der zweite Einstellwcrt Radwinkelverzögcrungswerte von 0,5 g (20 rad/sz) und 1,5 g (60 rad/s2) eingestellt, und es wurde das System so angeordnet, daß die Alarmvorrichtung 14 erregt und gleichzeitig der erste Einstellwert auf den zweiten Einstellwert geändert wurde, und zwar 100 m see (0,1 Sekunde) nachdem die Radwinkelverzögerung den ersten Einstellwert erreicht hat; außerdem wurde der Punkt der Ermittlung des Beginns der Raddrehung auf 0,5 m/s eingestellt. Bei Einbau des in der oben beschriebenen Weise ausgebildeten Steuerschaltung in ein Fahrzeug war es dem Fahrer möglich» das Fahrzeug auf einer schneebedeckten Straßenoberfläche und einer eisüberzogenen Oberfläche auf einer günstigen Bremsstrecke ohne Rutschen oder Schleudern anzuhalten, indem er lediglich Bremskraft an die Räder anlegte, die etwas kleiner als die minimale Bremskraft ist, um die Alarmvorrichtung zu intermittierender Tonabgabe zu veranlassen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Steuerschaltung zum Verhindern des Blockierens von Kraftfahrzeugrädern beim Bremsen, mit einem mit dem Rad verbundenen Generator, der eine der Raddrehzahl proportionale Spannung abgibt, die in einem elektrischen Schal tungstefl weiterverarbeitet wird, und beim Überschreiten einer bestimmten Schwelle einer Drehverzögerung des Rades eine Signalspannung an einem Ausgang weitergibt, wobei diese Sienalspannung auch bei Stillstand des Rades aufrechterhalten wird, dadurch Rekennzeichnet, daß
    a) beim Überschreiten des Schwellenwertes einer Schaltung (4) eine bekannte Verzögerungsschaltuna (6) einen Schaltkreis (7) eine Signalspannung aufprägt, die eine Relaisspule (8) erregt und eine Alarmvorrichtung (14) unter Strom setzt, so daß ein Alarmton erklingt;
    b) gleichzeitig durch Schließen von Kontakten (10, 12) eine Rückkopplung erfolgt, welche den Schwellenwert der Schaltung (4) erhöht;
    c) sofern die Signalspannung an Klemmen (6 b) kleiner als der zweite Schwellenwert der Schaltung (4) ist, die Relaisspule (8) erneut erregt und damit der durch die Alarmvorrichtung (14) fließende Strom unterbrochen wird;
    d) eine Radumlauf-Überwachungsschaltung (16) bei Stillstand des Rades eine Signalspannung an den Schaltkreis (7) gibt, wodurch die Alarmvorrichtung (14) unter Strom gehalten wird.
DE1803706A 1968-03-30 1968-10-17 Steuerschaltung zum Verhindern des Blockierens von Kraftfahrzeugrädern beim Bremsen Expired DE1803706C3 (de)

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