DE1900138B2 - Antiblockierregelsystem fur ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, wobei in einem elektrischen Schalt kreis ein Signal zur Druckabsenkung erzeugt wird - Google Patents
Antiblockierregelsystem fur ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, wobei in einem elektrischen Schalt kreis ein Signal zur Druckabsenkung erzeugt wirdInfo
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Description
I):. ; .nn;dung betntft ein Antihiivkse: rec
n:u.-. ' -:Ti Olierbegriff des Noraiisteheik
p
I . v-em bekannten Amibinckierre^ ;-,we:ii diese;
ι L'SA -Patentschrift 3 245 ~2~ ι " wird da--JJi-.
■ V-lvegeKetUil betätigt, soba'ci die Yer/,-.·■■-ru:..
-■- Fahrzeugrades einen Norgegchencii kritistr
" iiuellwerl. der ein MaU fur die zulässig,.·
R1; ■. gerimg darstellt, übersehr :rCt. Dieser
Se· ■■ crt ist eine Konstante, die in de;; Steuerkreis
ik ;';-ioekierregels\stems eingegebe:-, >s;. [7S 'nat
si. ν igt. daß diese Art der Regelung '..ein optimale-.-.HsNerhalten
zur Folge hat. Insbesondere bei
In i-ahrzeiiggeschwindigkeiteii ereibt sj,_h ein /11
ji;.- Hremsweg.
,ier deutschen Patentschrift 1 2-'".Ό is: be-R-;
AmibloekierregeNystcm fur Flugzeuge he-
Is. 'ei dem das Bremskraftregeh eniii nicht in Abh..
At;' von einem konstanten Schwellwerk sonde
uinuierlich in Abhängigkeit von der jcweili-L-Be
der Radverzögerung gesteuert wird. Wenn
ι.. -cm Antiblockierregelsystern die Rad\er.-.;-,uer;
■'·'·. η größeren Wert annimmt, wird der Brems
.j . . !!!sprechend starker entlastet, wahrend mimek
ei einer geringeren Radverzögerung mir eine
c- et'iend geringere Entlastung des Bremsdruckes
'.Immen wird. Man erhält also eine kontituuer-Ii
eeinflussungdes BremskraftreceKenti'.s. wobei
\t: . Mehl wird, daß die Bremskraft bestandig unterh.
.ines kritischen Bremskraftwertes bleibt. Aber ;ü . in diesem Fall ist die Steuerung des Bremskraftr:
->e:-!Mls bei kleineren und gröberen Fahr/eugge-
:> ■-. indigkeiten die gleiche, d.h. allein abhängig von
C-. Λ inkelverzögerung des Rades, so daß sich auch
m ;iei höheren Geschwindigkeiten ein optimaler I':. ·. :iisNvec nicht erzielen lassen dürfte.
Ourch die Erfindung soll ein Antibloekierregelsy-
^i L in der eingangs angegebenen An geschaffen werder.,
bei der der Bremsweg so beeinflußt wird, daß er über den gesamten Geschwindigkeitsbereich in Miniüuim
ist.
Dies wird durch die im Kennzeichnungsteil des voranstehenden
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß dei optimale kritische Wert der Fahrzeugjadver/ngerung.
bei dem das Bremskraftregclveniil betätigt werden soll, keine Konstante ist. sondern vielmehr von
dei Fahr/euggeschwindigkeit bzw. der Winkelgeschwindigkeit
des Fahrzeugrades abhängt. Voi/ugs- \Acise wird der kritische Wert der Winkelver/.ögerung
des Rades, bu den das Bremskraftregelventil betätigt
wird, bei uroßeren Fahrzeuggeschwindigkeiten gi-öL'er
als bei kleineren Fahrzcugueschwindigkeiten gewählt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den lintcranspriichcn angegeben.
Das erfirdungsgemaße Ami: ckierregeisystem
wird in Verbindung mit Kraftfahr gen beschrieben,
das erfindungsgemäße Prinzip la;, sieh jedoeh auch bei anderen Fahrzeugen einschließlich Flugzeugen
verwenden. Bei einem Kraftfahrzeug läßt sich das beschriebene
System entweder an den Vorderrädern, den Hinterrädern oder sowohl an den Vorder- als auch
den Hinterradern einsetzen. Das Antibloekierregel
system wird jedoeh nur in Verbindung mit den Hinterrädern eines Kraftfahrzeugs besehrieben.
An Hand der Zeichnungen wird ein Au.sführungsbeispiel
der Erfiniiun^i naher erläuteit. Es zeigt
F'ig. 1 ein seliematisches Diagramm eines erfindungsgemäßen
Aniiblockier rege !systems.
Fig. 2a und 2 b gemeinsam ein schematiseh.es Diaü.amm
des dazugehörigen elektrischen Steuerkreises.
F i g. 3 a der. Rechteckwellenausgang eines im Sieuerkreis \er\\ endeten Reeiiteekwellen-Sehaltkreises
bei verschiedenen Frequenzen.
F'ig. 3b die Wellenform ;ie in dem zum Steuerkreis
gehörenden linform-Sen:;!tkreis aus der Rechteckwelle
entsteht.
F u. 4 ein Diagramm, das die Änderung des Signals
in Λ 'häufigkeit von der Fahr/.euggeschwindigkeit
zeig·
Die Schemaskizze der Fig. 1 zeigt ein Antiblokkierregelsystem.
das bei den Hinterradern eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird. Die Hinterrader weisen
Bremstrommel!! 10 und Radbremszylinder 12 auf. Hydraulikleitungen 14 sind mit den Radbremszylindern
12 und einer gemeinsamen Leitung 16 Verbunds, si. der über eine Leitung 18 ν on einem Hauptbremszylinder
20 Druck zugeführt wird. Der Hauptbremszylinder 20 is! von üblicher Bauart und kann
über ein Fußpedal 22 betätigt werden. Der vom
Hauptbremszylinder 20 gelieferte Druck kann mittels
eines HremsdruekregeKentils 24 verändert werden,
das zwischen den Leitungen 18 und 16 angeordnet ist; das BrcmsdruckregelveiUil 24 dient somit zum
Regeln des au die Radbremszylinder abgegebenen Drucks und somit /um Regeln der Bremskraft. Die
der Bremstrommel 10 zugeordneten Bremsen sind von üblicher Bauart. Das Bremsdruekregelventil 24
kann in bekannte! Weise ausgebildet sein; der Einfachheit halber sind Einzelheiten dieses Ventils hier
nicht dargestellt.
Das Bremsdruekregelventil 24 wird in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal betätigt, das von
einem elekuisehen Steuerkreis 26 geliefert wird. Der
Sieuerkreis 26 empfängt seine Information über Erre- ;;erringe 30 von Meßfühlern 28, die jeder der Bremstrommeln
10 zugeordnet sind. Die Meßfühler 28 sind «on üblicher Bauart. Die Erregerringe 3i) können verzahnt
sein, und die Meßfühler 28 können aus einem Dauermagnet odei Elektromagnet bestehen, die gemeinsam
einen Abnehmer veränderlicher Reluktanz bilden. Die Erregerringe 30 rotieren gemeinsam mit
den Bremstromnieln 10 und somit mit den zugeordneten
Fahrzeugrädern und erzeugen auf Grund der Verzahnung über die Meßfühler 2il ein pulsierendes elektrisches
Signal, das über Leitungen 34 dem St euer kreis 26zugeführt wird. Das Signal einspricht der Drehgeschwindigkeit
der zugeordneten Fahrzeugrader.
Der Steuerkreis 26 kann derart ausgebildet sein. d:jß er die Änderung des Signals in den Leitungen
34 und somit die Verzögerung der Fahrzeugräder erfaßt und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Verzögerung
der Fahrzeugrader eine bestimmte Größe er-
reicht, (.lic einem Blockieren bzw. einem /u erwartenden
Blockiert, d· r Fahrzeugradar entspricht. Das
Steuersignal wild über die Leitung 32 an das Bremsdruekregelventil
24 weitergegeben. Der Steueikreis 26 kann lediglich ein »An«- oder »Aus«-Signai an
das Biemsdruekregelventil 24 liefern.
Der in den Fig. 2 a und 2 b dargestellte Steuerkreis
26 besteht aus einem Rechteckwellcn-Schaltkicis 34.
einem Signalumform- und -bcgrenzungs-Schaltkreis 36. einem Integrations-Schaltkreis 38, einem Schaltkreis
40 und einem Ausgangsschaltkreis 42 (die jeweils mit strichpunktierten Linien umrahmt sind). Die
Schaltkreise 34. 36. 38 und 40 si ml mit einem der Meßfühler 28 für das eine der Fahrz.cughinterräder
verbunden. Die Schaltkreise 34', 36', 38' und 40' entsprechen
den Schaltkreisen 34 bis 40 und sind mit dem anderen Meßfühler 28 des anderen Hinterrads
verbunden. Beide Schaltkreisgruppen (34 bis 40. 34' bis 40') sind an einen gemeinsamen Ausgangsschaltkreis
42 angeschlossen. Da die Schaltkreise 34 bis 40 identisch mit den Schaltkreisen 34' bis 40' sind, werden
nur die Schaltkreise 34 bis 40 genauer beschrieben. In den Schaltkreisen 34' bis 40' haben die Bauteile,
die den gleichen Bauteilen der Schaltkreise 34 bis 40 entsprechen, die gleichen Be/ugsziffern zusätzlich
einem Apostroph.
Im Betrieb empfängt der Rechteckwellen-Sehaltkreis 34 von einem der Meßfühler 28 die Information,
die die Form einer Sinuswellc hat. Der Sinusweiieneingang
wird gleichgerichtet und dann in dem Rechteekwellen-Schaltkreis
34 verstärkt. Die Amplitude des Ausgangssignals des Schaltkreises 34 ist begrenzt,
so daß eine Reehteckwellc konstanter Amplitude entsteht. Die Frcnuen/ der Reehteckwelle ist gleich der
Frequenz der Eingangs-Sinuswelle und ist somit der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugrads, dem der
spezielle Meßfühler 28 zugeordnet ist, proportional. Die Reehteckwelle wird dann dem Eingang des Signalumfonn-Schaltkreises
36 zugeführt.
Die Reehteckwelle wird dann in einer weiter unten genauer beschriebenen Weise umgeformt, so daß eine
Ausgangswelle entsteht. Grundsätzlich geschieht folgendes: Die Zeitkonstante einer RC-Schaltung wird
so groß gemacht, daß der Kondensator nicht während der ganzen Zeitspanne, die der Impulsbreite der
Reehteckwelle entspricht, auflädt. Dadurch entsteht ein Signal, das nicht linear von der Frequenz abhängt,
was einem ganz bestimmten Zweck dient, wie noch genauer beschrieben wird. Das umgeformte Ausgangssignal
dient dann als Eingangssignal für den Integrations-Schaltkreis 38.
Der Schaltkreis 38 integriert das umgeformte Signal und liefert ein Gleichstromsignal (Fig. 4), dessen
Größe veränderlich ist und bei zunehmender Frequenz der umgeformten Welle und somit bei zunehmender
Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugrads anwächst. Die Parameter des Integrations-Schaltkreises
38 sind derart gewählt, daß sie die umgeformte Welle ergänzen, wodurch erreicht wird, daß die Größe des
Gleichstromsignals (Fig. 4) nicht linear zur Winkelgeschwindigkeit
des Fahrzeugrads ist. Das Ausgangssignal des Integrations-Schaltkreises 38 wird dann in
dem Torschaltkreis 40 zugeführt.
Der Torschaltkreis 40 enthält eine Einrichtung, die einen bestimmten Schwellwert liefert, der einer vorgegebenen
Verzögerung entspricht. Zur gleichen Zeit differenziert der Schaltkreis 40 das Gleichstromsignal
(Fig. 4) des Integrationsschaitkreiscs 38 und liefert
ein Vei/ögerungssignal. Jas der Spannungsänderung
der Gleichstromausgangswelle und somit der Änderung der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugrad»,
entspricht. Eine Entlastung der Bremsen erfolgt dann.
wenn ein Signal auftritt, das den Schwellwert überschreitet.
Bei dem Antiblockierregelsystcm iindeil sich die Betätigung des Breinsdruckregelventils mit
der Geschwindigkeit des Fahrzeugrads, und zwar derart,
daß bei größeren Winkelgeschwindigkeiten des Fahrzeugrad»· die Regelung erst bei größeren Ver/ögerungswerien
eintritt als bei kleineren Fahrzeugrad Geschwindigkeiten. Es hai sich herausgestellt, daß die
Betriebsweise einer Anlibloekierregelung im gesamten Bereich der zu erwartenden Fahrzcuggesehwindigkeiten
verbessert wird, wenn die Betätigung von der Fahrzeuggesehwindigkeit abhängig gemacht wird,
und zwar in der Weise, daß bei hohen Geschwindigkeiten größere Verzögerungswertc als bei niedrigen
Fahrzeuggcsehwindigkeilen erforderlich sind. Dies
so wird durch die Nieht-Linearität des Gleichstromsignals
(Fig. 4) erreicht, die bei größeren Fahrzeuggeschwindigkeiten flacher wird und somit tatsächlich bei
größeren Geschwindigkeiten einen größeren VerzögcriMigswert
erfordert, um die Regelung auszulösen.
als dies hei niedrigen Fahrzcuggeschwindigkeiten der
Fall ist. Da das Gleichstromsignal nicht linear und somit der Fahrzeugradgeschwindigkeit nicht proportional
ist. ist das Verzögeruiiiissignal ebenfalls der Rad-
\er/ögcrüMg des Fahrzeug·, nicht proportional. Wie
bereits erwähnt, ist die Abweichung von der Linearität
und somit von der Proportionalität am hinleren EmIe der Kurve (entsprechend großen Geschwindigkeiten.
Fig. 4) am ausgeprägtesten. Das Verzögerungssignal wirkt mit dem vorgegebenen Schwellwertpotential
zusammen und liefert ein Ausgangssignal, wenn das Verzögerungssignal einen bestimmten Wert erreicht,
der eine zu große Verzögerung des Fahrzeugrads anzeigt. Wegen der erwähnten Nicht-Linearität ändert
sich der Wert dieser »zu großen Verzögerung«, der zur Erzeugung des Ausgangssignals erforderlich ist.
mit der Geschwindigkeit, und zwar derart, daß bei großen Geschwindigkeiten eine größere Fahr/.eugradverzögerung
zur Erzeugung des Ausgangssignals als bei niedrigen Geschwindigkeiten erforderlich ist.
Das Ausgangssignal desTorschailkreiscs40wird dann
an den Ausgangsschaltkreis 42 angelegt, um ein Signal zu erzeugen, daß das Bremsdruckregelvcniil 24 betätigt.
Es werden nun die einzelnen Schaltkreise genauer beschrieben.
Rechteckwellenschaltkreis 34
Der Meßfühler 28 ist über einen Kondensator Cl an der Basis eines NPN-Transistors Ql angetchlossen.
Die Basis des Transistors Ql ist über einen Kondensator C2 geerdet. Der Kondensator C2 dient dazu,
hochfrequente Störschwingungen abzuleiten. Die Basis des Transistors Ql ist vorgespannt, um ihn mittels
in Reihe geschalteter Widerstände Rl und R2 zu sättigen:
der Widerstand R2 ist einerseits an der Basis des Transistors Ql angeschlossen und andererseits
geerdet, während der Widerstand Rl mit der Basis des Transistors Ql und einer Leitung 52 verbunden
ist. Der Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors Ql liefert am Ausgang eine verstärkte Rechteckwelle. Ein
geerdeter Lastwiderstand R6 ist mit dem Emitter des Transistors Ql verbunden, während der Widerstand
RS am Knilektor des Transistors Ql und der Leitung
52 positiver Spannung angeschlossen ist.
l)cr Ausgang des Transistors Ql ist mit dem Hin-
;;ang eines /weiten NPN-1 'ransistoi>
QZ verbunden. dci ebenfalls in Siiltigimgsi'ich'ung vorgespannt ist.
■ -.s eine verstärkte Reehtcckwellc verbesserter Form
lieierl. Die Basis des Transistors Ql ist über einen
vorspannenden Widerstand R 10 geerdet und außerdem über einen vorspannenden Widerstand R'i nut
ULi Leitung 52 verbunden Der Ausgang iles Transistors
Ql liegt über liem Kondensator (5 an der Basis ill's Transistors Ql an. der /.wischen dem Kollektor
'■. s Transistors Ql und der Basis des Transistors Ql \\ T.t. Der Kmitter des Transistors Ql ist unmittelbar
!•eerdet. während der Kollektor des Transistors Ql
nber die Leitung 54 und einen Widerstand /Π3 an
kr positiven Seile einer Batterie Ii angeschlossen ist.
Die transistoren Ql und Ql liefern eine Rcchteck-S-.clic
von im wesentlichen konstanter Amplitude, de-
■ ■·. η 1 requen/. im wesentlichen gleich tier Frequenz.des
Meßfühlers 28 ist und somit der Winkelgeschwindig- 2P
: ii iles Fahr/eugrads proportional ist. Die Kathode
-rier Diode /)4 ist mit der Leitung 52 verbunden.
• .ihrem! die Anode der Diode DA im Kollektor des
I i.msistors QZ angeschlossen ist und die Amplitude
-ι Rechteckvvellc auf das Potential der Leitung 52
1 schrankt Der Schallkreis 34 wirkt als Begren-
!ingseinriehtiing und liefert somit trot/ der Amplitu-■i·
iKinderung des Signals des Meßfühler·, 28 ein \us-.'.angssjgnal
konstaniei Amplitude. Der Ausgang des
' 1 .insistors QZ liegt über die I ellung 56. die ν mn KoI-
; -kior des Transistors Ql weggeht. .1111 Hingang des
·■■·.'. ■aiiitnforni-SchaUkrcises 36 an.
Signalumforni-Sch dtsreis 36
Die Leitung 56 verbindet den Ausgang des S halt- !.leises 34 mit dem Hingang des Signalumlormvhalikreises
36. Der Schaltkreis 36 , nthält einen Kondensator Cl. der /wischen der Leitung 56 und
-l'-i einen Seite eines Widerstandes R 14 lietM. wobei
■■i'.e gegenüberlieiieiide Seite ties Widerstandes R14
'.livr eine Diode Ds geerdet ist. deren Kathode ebenfalls
ueerdet ist. Die Parameter der Rf."-/.eitkonstan-V-ii
des Sehakkreises 36 sind derart gewählt, daß sie
bei RiA ein Aiisgangssign.il iietern. das sji-h mit der
1 -requen/ ändert. Die RC-ZeitkoiMante des Schaltkreises
einschließlich des Kondensators C*7 ist große; als die Zeitspanne für einen halben Zvklus der F-ingangs-Rechteckwelle.
Die Wellent'otmcn. die am
Ausgang des Schaltkreises 36. in der Leitung 58. auftreten, sind in Fi g. 3 bdargestellt. Die Leitung58 liegt
;'.n der Verbindungsstelle des Widerstandes RIA und
der Diode P5 an und vorbindet den Ausgang des Schaltkreises 36 mit dem Integrationssehaltkreis 38.
Da jede Rechteckweile am Eingang (Fig. 3 a) unabhängig
von der Frequenz die gleiche Form (d.h. gleiche Amplitude und gleiche ZeitanstiegscharakteristiU
hat. erschiene die Ausgangswellenform unabhängig von der Frequenz im allgemeinen als die
gleiche. Wegen der verhältnismäßig großen Zeitkonstante des Schaltkreises besitzt die umgeformte Ausgangswelle
bei /?14(Fig. 3 b) eine beträchtliche Hinterkante,
deren Amplitude allmählich abnimmt. Da die Spannung am Widerstand R14 dem durch den
Kondensator Cl fließenden Strom proportional ist. gibt die Fläche unter der Spannungskurve die AuHadung
des Kondensators an. Da bei größeren Frequenzen der Rechteckwelle (Fig. 3a) mehr von der Hinterkante
der Ausgangsspamiune (Fig. 3b) abgeschnitten
wird, ergibt sich, daß die gesamte Aufladung
ilcs Kondensators C'7 bei zunehmende! Frequenz abnimmt.
Bei niedrigen Frequenzen beeinflußt eine Änderung der Breite der Hinterkante die (iesamtfläche
unler der Kurve nicht so sehr wie bei größeren Frequenzen.
Das Ergebnis ist eine nicht lineare Verringerung der Iläiic unter der Kurve bei zunehmender
Frequenz, was /ur Nichtlinearität des (rleiehstromsignals
(lig. 4) beiträgt. Der Ausgang des Signalumlorm-Sehaltkreises
36 ist über die Leitung 58 mit dem Hingang des Integialions-Schaltkreises 38 verbunden.
Integrations-Schaltkreis 38
Im Inlegraiionsschaltkreis 38 werden die umgeformten
Aiisgangsiinpulse integriert, so daß die integrierte
Welle der !lache unter der Kurve der umgeloriuten
Welle bezüglich der (iesamtzeitspanne der Welle pioportional ist. Die Alisgangsleitung 58 ist
über eine Diode /)IO mit dein Hingang des Integrations-Schaltkreises
38 verbunden. Die Kathode der Diode /JlO ist milder Leitung 18verbunden, während
ihre Anode übereilten Widerstand R18an der Ba is
eines NPN-1 ransistors Q5 angeschlossen ist. Lm Kondensator i"9 ist auf der einen Seite mit der Verbindungsstelle
zwischen dem Widerstand R 18 und der Diode /' K) verbunden und auf der anderen Seile neerdet.
Der Kondensator C.9 und seine zugeordneten Schaltelemente bilden einen Integrator, wobei die
(iröße der Aufladung des Kondensators ! 9 die Frequenz der umgeformten Wellen in der Leituiiü 58 und
somit die Winkelgeschwindigkeit des Fahr/eugrads darstellt. Dei ivondensator C 9 wird von der Potenlialquellc
in der Leitung 52 auf das Potential der Basis des'l ransistors QS aufgeladen, der normalerweise gesattigt
ist. somit ist das Potential an der Basis des Transistors QS und am Kondensator C'9 im allgemeinen
klein und positiv. Während der positiven HaIb-/vklen
der Rechteckwelle (Fi g. 3 a) ist die Diode /)5 leitend und die Diode />10 nichtleitend. Während
dieser Halb.'vklen wird der Kondensator C'7 aufgeladen
und der Kondensator C"9 durch den Basiskreis des Ί ratisistois QS entladen. Während der anderen
Halb/.v klen l Nullpotential. Fi g. ? a) ist die Diode D5
nichtleitend und die Diode DlO leitend, und ein Teil
der Ladung des Kondensators C"7 wird auf den Kondensator
C9 übertragen, der darauf negativ wird. D' ■
Aufladezeit des Kondensators C9 ist größer als die
Entladuugszeit. und somit nimmt die durchschnittliche Aufladung des Kondensators C9 mit der Frequenz
zu. Die Größe der auf den Kondensator C9 übertragenen Ladung hängt vom Potential des Kondensators
Cl ab. Bei einer kleinen Zeitkonstanten des Kondensators C'7 wurde der Kondensator Cl unabhängig vor
der Frequenz der Rechteckwelle auf das gleiche Po tential aufgeladen werden. In diesem Fall würde siel
das Potential des Kondersators C'9 'inear mit der Fre quei.z. ändern. Wie bereits erwähnt, hat der Konden
sator Cl jedoch eine verhältnismäßig große Aufla
dungszeitkonstante. und wegen des Abschneidens de Hinterkante wird er bei zunehmender Frequenz ai:
ein kleineres Potential aufgeladen. Dies ha> zur Folge daß bei zunehmender Frequenz wenige'' Ladung ai
den Kondensator C'9 übertragen wird (im Vergleic zu dem Fall, daß C7 immer auf das gleiche Potenti;
aufgeladen wird), so daß sich das Potential des Kor densators C9 nicht linear mit der Frequenz ander
Das Ergebnis ist ein an der Basis des Transistors Q
309 537/31
auftretendes Signal, das sich mit dei Winkelgeschwindigkeit
des Fahrzcugrads ändert.
Der Transistor QS und seine zugeordneten Schaltelemente sind als Milkr-Integrator-Verstarkei geschaltet
wobei der Lniiiter des Transistors QS gec :
del ist und sein Kollektor über in Reihe geschaltete
Widerstünde /?22und ft 23 an der Leitung 52 positiv er
Spannung anliegt. Ein Kondensator Ci t liegt /wischen dem Kollektor und dei Basis des Transistors
QS. wahrend ein Widerstand ft20 zwischen tier Verbindungsstelle
der Widerstände ft22und /' '3 und dei
Basis des "Transistors QS liegt. Der K. ■ uieiir ;.tor ( Ί I
und seine zugehörigen Sehaltelemente fühlen eine zusätzliche Integrationsfunktion aus. wodurch ein verhältnismäßig
weiches .Ausgangspotential m der Ausgangsleitung
60 erzeugt wird. Der Transistor QS isi normalerweise gesättigt, und somit ist das Potential
in der Leitung 60 ein positives Miuimalpotential. Wenn jedoch (bei zunehmender Frequenz) dei Kondensator
C9 »negativer« wild, wird der Transistor QS weniger leitfähig, und das Potential in der Leitung 60
nimmt zu. Auf diese Weise ändert sich das Signal in der Leitung 60 mit dem Potential des Kondensators
(9: tlas Potential ties Kondensators ('9 ändert sich
also nicht linear mit der Frequenz. Die in tier Leitung
60 auftretende resultierende Ausgangswelle isi in Fig. 4 tiargestellt. Die Leitung 60 ist mit dem Eingang
ties Torschaltkreises 40 verbunden. Ein reguliertes gleichgerichtetes Potential ist in der Leitung 52 vorhanden.
Die von der positiven Seite der Batterie Ii kommende Leitung 54 ist über einen Widerstand R 16
mit der Leitung52 verbunden. Die Spannungsiegulierung
erfolgt durch zwei Dioden D8 und />9. die gegensinnig
miteinander verbunden sind und auf der einen
Seite mit der Leitung 52 in Verbindung stehen und auf tier anderen Seite geerdet sind, wobei die
Diode Ü8 eine Zenertliode ist. deren Kathode mit tier Leitung 52 verbunden ist. während die Diode
über ihre Kathode geerdet ist.
Torsehaltkreis 40
Der 'Torschaltkreis 40 enthält einen Differen/ierungskreis
und somit einen Kondensator C13. dei an der Leitung 60 anliegt und über in Reihe geschaltete
Widerstände R26 und R21 geerdet ist. Eine Diode Ο12 ist zum Widers, nul R26 parallel geschaltet, wobei
ihre Anode mit den· Kondensator C13 verbunden ist. Die Basis eines NPN-Transistors Ql ist mit der
Verbindungsstelle der Widerstände /?26 und R27 verbunden, während sein Emitter geerdet ist. Der
Transistor Ql ist über einen Vorspannungskreis vorgespannt, der in Reihe geschaltete Widerstände /?30
und R31 umfaßt. Die Widerstände R30 und /?31 liegen
zwischen der Leitung 52 und der Basis des Transistors. Die Werte der Widerstände /?30 und R2>\ werden
im Hinblick auf die anderen Parameter des Schaltkreises derart gewählt, daß an der Basis des
Transistors Ql eine bestimmte Vorspannung anliegt, die den Transistor Ql normalerweise ausgeschaltet
hält. Der Transistor Ql bleibt ausgeschaltet, bis das
Potential an der Basis, das von dem Differenzierungskreis mit dem Kondensator C3 geliefert wird, einen
bestimmten Wert erreicht, der groß genug ist. um den
von den Widerständen R30. R31 usw. gesetzten Schwellwert zu überwinden. Der Schvvellwert stellt einen
bestimmten Wert einer Fahrzeugradverzögerunsj
dar: unterhalb dieses Wertes ist die Fahrzeugradverzögerursg
zulässig während die Fahrzeugradverzöaeruni;
obeih-tlb dieses Wertes zu groß ist: im letzteren
Tall wird ein Ausgangssignal erzeugt, durch das das
Bremsdruckveiitil bet.itigt und die Antibloi kicrregelung
in Betrieb gc-.ct/i wird.
Der Kollektor des Transistors Ql ist iibei einen
Wideistaikl ft34 mit dei ! eitung 52 verbunden, und
,m Kondensator ( 15 ist /ν. ι ,ehcn Basis und Kollektor
des I raiiM-iors zwischcimeschaltet. Bei normaler, zulässiger
I-ahr/cugradvcrz.ögcrung ist das Ausgangssinnal
ties Dil'icrcnzicruugskreiscs nicht große! .ils die
Sehwcllwei ispannuim an tier Basis des Ί tanäsiurs
Ql. Bei einer zu gioßen Fahrzeugverzögerung d.h.
bei beginnendem Blockieren. i;-t jedoch tlas diilerenzieite
Signal an <icr Basis des Transistor (J7 M"iVr
alsdei■ Sehwcllwert. so daß der Transistor Ql lciü.ihig
wird und ein Ausgangssignal einstellt, tlas 111 ·.· I'.laugung
des Brcmsilruckrcgelvenlils 24 auflöst. ^- ic in
der Knive der F i g. 4 zu sehen isi. ist bei uic-'i i:'.ci
Frequenzen, bei dener tl.is integric! Ie Aus:-.ai":'- .ignal
tier Leitung 60 im wesentlichen linear he/ii-j.1!- :>
tier Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist· l'!v Viuierung
dei FaIu '.eueradgesclv-vindigkeil. die ziu i ;/eugung
eines Signals zum Auslösen ties 'I'ruiisisii : Ql
erfordeilich ist. kleiner als im Ilachen Teil tlei '■■■ urve.
der größeren Fahrzeugradgeschwiiidigkcitcn Jl1.
inehrals (liid/.vklen pro Sekunde) entspricht. '.·■■ -ng1'
kein merklicher Sehlupf auftritt, entspricht tli-. ■ .i'irzcuggeschwiiuligkcit
der (ieschvvindigk^ it ti. ;uV-zeugrads.
Fine I ahivcuegeschvvimligkci '-1'1 ;<·'
km h entspricht in der Kurve tier Eic 4 soni- ein
Punkt von 41>H Hv. An diesem Punkt du Ki;. ist
eine Winkeiverzogerung des Fahrzeugrads \o: gefahr lt!.>
bis 12 msec- eiforderlich. um ··; 1-'!lal
zu erzeugen, das groß genug ist, um den ! !-!or
Q^ auszuiost ii und die liloekierregeiung in ί :όΗ
zu setzen. Bei einer I ahrzcuggeschvv '.ndigk ' -·ιη
144.S km h (entsprechend 1-17"(HIz.) is! jedoch tine
Winkeiverzogerung ties Fahrzeugrads von iin::-.iahr
4^ bis <i(! m see' erforderlich, um das zum .\::-'o^en
jr. ties Transistors Ql erforderliche Signa! zu ei/' uls'i·-
Die Kurve tier Fig. 4 und die erwähnten V.i-ogcrungswerte
ergaben eine zufriedenstellend' Regelung: Fahrzeuge mit andeien Bremsanlagen, an'.i -icin
Cievvicht und sonstigen anderen Eigenschaften niogeii
andere Beti iebskurven als die in Fig. 4 dargestellte
Kurve erfordern, in jedem i-'all ist jedoch eine Νί·-!ίΐΜ-nearitat
tier Betätigung des Bkiekieneglei ^ erwünscht.
Die Wirkung der Nichtlineariiat b.steht
darin, daß die Leitfähigkeit des Transistors Ql bei 5q großen Winkelgeschwindigkeiten des Fahrzeugrads
stärker verzögert wird und die Hctätü ig ties Bremsdruckregelvenlils
24 somit ebenfalls starker verzoger wird. Es hat sich herausgestellt, daß diese Verzögerung bzw. Nichilinearität vorteilhaft ist und bei große
55 ren Radgeschwindigkeiten einen kürzeren Bremsweg
liefern, als dies bei einem linearen Ansprechv erhalte:
der Fall ist. Das Ausgangssignal des Torschaltkreisc
40 wird an den Ausgangsschaltkreis 42 weitergegeben.
Ausgangsschaltkrcis 42
Der Ausgang des Transistors Ql ist uHer ein
Diode D14. deren Anode mit dem Kollektor de Transistors Ql verbunden ist, am Eingang djs Aus
65 gangsschaltkreises 42 angeschlossen. Der Ausgan der Diode D14' des Torschaltkreises 40' ist an de
gleichen Stelle .vie die Diode D14 mit dem Ausgang; schaltkreis 42 verbunden, so daß dieser Schaltkre
auf Signale von beiden Hinterrädern anspricht. Die Kathode der Diode /) 14 (/)14') ist über einen Lastwiderstand
/?36 geerdet. De, Widerstand Λ36 befindet
sich im Basiskreis des (normalerweise nichtleitenden) Transistors Q9.der ein NPN-Transisior ist. Der KoI-lektoi
des 'Transistors ist über die Leitung 54 und in Reihe geschaltete NVideistände /£37 und RiH .nil der
Plusseite der Batterie ß verbunden. Der Emitter des Transistors Q9 isi über einen Widerstand /£42 geerdet.
Die Basis eines PNP-Transisiors QlO isi an die κ
Verbindungsstelle der Widerstände R37 und /£38 au-1 und wird eingeschaltet, wenn der Transi-Ί
Ii das Potential ar. der
Kollektor des Transistors Q12 ist mit der Gatterelektrode des gestein r» Gleichrichters SCRl verbunden,
die über einen l'.\ pass-Kondensator C 17 geerdet ,st (um ein imgewünschles zufälliges Auslösen lies gesteuerten
Gleichrichter SCRl /u vermeide.,). Die Hauptelektrode!! des gesteuerten Gleichrichters
SCRl sind auf der einen Seile mit der Hochspan mingsseile der Schmelzsicherung Fl verbunden uiui
auf der anderen Seite geerdet. Bei normaler Beiäti ■ gung des Blockicrreylers. wobei Q12und QH leitend
sind, erreicht das datier des gesteuerten Gleichrichters SCViI nahezu Erdpolcntial. so daß der Gleieh-'■
leiten kann. Somit ist bei normaler
die Leitung 54 und zwei in Reihe geschaltete Dioden D16 und /.'17 mit der Plusseite der Batterie H ^i
blinden. Die Dioden D16und D17 sind in Vorwi;;iN-richtuug
leitend, so daß sie Strom durch den l-.mitter-Kollektorkreis
des Transistors QlO leiten. Der ?n Transistor QlO dient dazu, die Leitfähigkeit eines
ΝΡΝ-Ί ransistors QIl zu steuern, dessen Basis mit
dem Kollektor des Transistors QlO und dessen Kollektor mit de, Plusseile der Balterie />
(über die Leitung 54) verbunden ist. Der Emitter des Transistors QIl ist über eine Schmelzsicherung /1 und eine
Diode D18 r: it der Solcnoidspule SC des Breirisdruckregelvcntil·.
24 verbunden: die Spule SC isl auf ihrer einen Seite geerdet. Die Transistoren Q9. QlO
und QIl sind normalerweise nicht leitend. Dc, Transistor
Q9wird leitend, wenn das Ausgangssignai des
Torschaltkreises 40 an seiner Basis erscheint. Die Transistoren QlO und QH werden leitend, wenn der
Transistor Q9 leitet. Sobald die Spule SC erregt wird, betätigt sie das Bremsdnu-'kregelventil 24. Wenn der
Transistor QIl leitet, wir.! die positive Seile dci Batterie
Ii über den Hmitler-Kollektor-Pfad des Transi
stors QH. die Schmelzsicherung /1 und die Diode D18 an die Spule SC angelegt.
Die Schmelzsicherung /1 bildet Teil rungskreises. zu dem der Transistor Q12
rungskreises. /u d
stcuer.er Gleichrichter SCRl S^ NPN-TransistorsQ12.st mit dem stors Q9 verbunden, wahrend se ist. Der Kollektor Q12 ist über c Widerstand RAl mit der Niedcrsp Schmelz-sichcrung 11 vcrh"'^cn n ^ Q12. der normalerwe.se n.chtlutcnd uj^
stcuer.er Gleichrichter SCRl S^ NPN-TransistorsQ12.st mit dem stors Q9 verbunden, wahrend se ist. Der Kollektor Q12 ist über c Widerstand RAl mit der Niedcrsp Schmelz-sichcrung 11 vcrh"'^cn n ^ Q12. der normalerwe.se n.chtlutcnd uj^
sagen des Transistors QIl. was eine unerwünschte ILircgu'ig der Spule .VC hervorrufen würde, ist dei
Transistor Ql?. jedoch nicht leitend, da der Transistor Q9 nicht leitend ist. In diesem Fall ist das Gatter des
Gleichrichters SCRl nicht auf Krdpotenlial. und der
Gleichrichter SCKl wird leitend. Der Gleichrichte! .SC/?! liefen einen Strompfad von im wesentlichen
ger L'er Impedanz von der Schmelzsicherung /1 /111
Hrd·- so daß die Schmelzsicherung Fl durchbrennt.
Bei geöffneter Schmelzsicherung Fl kann die Spule SC nicht erregt werden, das Bremsdruckregekeniil
24 wird außer Betrieb gesetzt, und das Fahl zeug kann vom Fahrer in üblicher Weise gebremst werden.
Ein Licht /. zeigt dem Fahrer an. d'sß im Steuer
kreis ein Fehler aufgetreten isi. Die Basis eines NPN Transistors Q13 ist über e'-ncn VnrspaniiwidersUinii
/£40,nitdem Emitter desTransistors QlI verbunden
während sein Kollektor mit der einen Seite des Lieh Ie^ L verbunden ist. dessen andere Seite normale,
weise an der positiven Seite der Batterie IS angeschlossen
ist. Der Emitter des Transistors Q13 ist an der A'iode der Diode /J18 angeschlossen, währen.!
die Basis des Transistors Q13 über die Vorspaiin-Widerstände
Λ39 und R 40 an der positiven Seite de ι
Balterie H anliegt. Wenn der Transistor Q13 nicht
leitend ist, isl das Licht '. nicht geerdet. Bei Ausfall der Schmelzsicherung Fi nat die resultierende Leitfähigkeit
des Gleichrichters SCRl die Leitfähigkeit de-· Transistors Q13 zur Folge, wodurch das Licht L geerdet
wird und der Fahrer eine Anzeige erhält, daß im Steuerkreis des Blocklerreglers ein Fehler aufgetrete;
isl. Hs ist zweckmäßig, das Bremsi'r-.'ckregelveniil
von Zeit zu Zeit /u betätigen, um zu verhindern. dal<
die Dichtungen ihre Wirksamkeit verlieren.
der Transistor QIl »eingeschaltet« wird), wird der
Transistor Q12 ebenfalls leitend. FaMs jedoch em
Fehler in der Bremsanlage auftritt, wöbe, de. Transistor QIl kurzgeschlossen "^™*^™^
betätigt, so als «b cn Steu
eine Diode Dl mit den Starter-Solenoidkontakten SSl des Fahrzeugs verbunden, so daß bei jeder Betätigung
des Starter-Solenoids und Schließen der Kontakte SSl die Spule SC erregt wird, worauf das Venti
t. Eine Zenerdiode D3 und dk
η*. Der MTu^beucrT^nnT. Eine Ze
Diodc D2 sind zwischcn der Plusseite der Spule SC
und der Erde .wischengeschaltet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Antiblockierregelsystem fur ein Fahrzeug,
insbesondere Kraftfahrzeug, bei dem mindestens 5, an einem Rad die Bremskraft geregelt wird and
das aus einem dem Rad zugeordneten Meßfühler, der ein der Raddrehzahl entsprechende- Si'vsa!
erzeugt, sowie einem elektrischen Steuerkreis und einem elektrisch betätigten Brernskriitrciieiveritil
besteht, wobei da- der Raddrelizaii! entsprechende
Winkelgeschwindigkcits-ienal r1 einem
Eingangssteuerkrci> in ein \"ü der Winkeherzogerung
abhangiges Steuersignal umgewandelt ::"._;
an einen Ausgangssieuerkreis weitereeleitet wird.
der beim Überschreiten einer vorseuebeneii
Sehwelle ein Signal zum Hervorrufen einer Druckabsen,^:'.ng abgibt, dadurch sicken nzeichnet,
daß der Eingangskreis (34. 36. 38. 40) des Steuerkreises (26) eine Sisinalumformeinrichtung
(36. 38) aufweist, die das an den Λ1--gangskreis
(42) abzugeltende Steuersignal in Abhängigkeit
\on der Winkelgeschwindigkeit des Rades (10) ändert, so daß die /ulässice Rad verzögerung
von der Winkelgeschwindigkeit des Rades abhängt.
2. AntiMockierregelsystem nach Anspruch !. dadurch gekennzeichnet, daß die Abhängigkeit
des Eingangssignals von der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugrades (10) derart ist. daß das
Gleichstromsignal bei vorgegebener Winkelver-/ögerung
des Fahrzeugrades i.iit zunehmender Winkelgeschwindigkeit abnimmt.
3. AHS-Antiblockierregelsystem nach einem
iler vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Eingangskreis (34. 36. 38. 40) eine Rechteckwellenstufe (34) aufweist, die der
Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugrades (]<·) entsprechende Rechteckimpulse gleicher Ampli
lüde erzeugt, und daß die Signalsteucrcinrichtur.g
(36. 38) eine an der Rechteckwellenstufe (34) angeschlossene Signalumformstufe (36) aufweist, die
mis den Rechteckimpulsen umgeformte Impulse mit abnehmender Hinterkante, deren Breite sieh
mit der Frequenz ändert, erzeugt (Fig. 3).
4. Antibloekiei'regelsystem nach Anspruch 3.
dadurch gekennzeichnet, daß die Signalumform-Hiifc
(36) einen ersten Kondensator (C'7) aufweist, dessen Aufladungsich in Abhängigkeit von
tier Breite der Hinterkante verändert.
5. Antibloekicrregelsystem nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Breite
tier Hinterkante bei Ansteigen der Frequenz der Rechteck im pulse abnimmt.
6. An'.iblockierregelsystem nach Anspruch 4
infer 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Signalsteuereinrichtung (36. 38) eine Integrationsstule
(38) aufweist, die das Cieschw indigkeitssignal in Abhängigkeil von der Aufladung des erster: Kondensators
((7) erzeugt.
7. Antiblockierregelsvstem nach Anspruch (1.
dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationsstufe (38) einen zweiten Kondensator ( C9) aufweist.
dessen Aufladung in Abhängigkeit von der Aufladung des ersten Kondensators (C"7) und der Frequenz
der umgeformten Impulse veränderlich ist.
S. Antiblockierregclsvstem nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß sich das Potential
de- zweiten Kondensators (C9) stetig und nid;· linear mit dem Zuwachs der Frequenz der umg-jformten
Impulse ändert.
■>. Antiblockierregelsystem nach einem der A::-
-priiclK '■>
bis S. dadurch gekennzeichnet, daß d-,-Einsiansiskreis(34.36.38.
40) eine an der Integr ·. tiorv-stufe (38) a η sie schlosse nc Differ Mizierc^
richtung ( CIi. R26. RIl. DIl) aufweist, die J
Gleichsiromsisinai in Abhängigkeit von der zei" eher, Änderung der Aufladung des ersten K;>der.sators
(C'7) erzeugt.
IU. Antiblockierregelsystem nach einem ^
vorhergehenden Ansprüche, dadurch geken
zeichnet, daß die Änderung des Gleichstrom-
«inaK über Jem gesamten Bereich der Winkeig.
schwindiizkeit des Fahrzeugrades mindestens -4
betragt.
11. Aniihloekierrcgelsystem nach Anspruch
oder K). dadurch gekennzeichnet, daß die Recir
eckwellenstufe (34). die die Reckteckwelle in Λ
häufigkeit von einer eingespeisten Sinuswelie e. zeuat. aufweist: einen ersten Transistor ( QI) m
einer Steuerelektrode und zwei Hauptelektrode: einen Spannungsteiler (Rl, R2). der an J.
steuerelektrode des ersten Transistors ((H) .: '. heat, einen Kopplungskondcnsator (Cl). der d:
Sinuswelle der Steuerelektrode des ersten "I'ranstors /ufuhri. eine Spamiung.squelle (Ii). die
die beiden Hauptelektroden und den Spannung teiler eine Potentialdifferenz anlegt, und eine Er.-richtung
(56). die den durch eine der beide" Hauptelektroden gebildeten Ausgang des erste·-
Transistors (Ql) mit der Signalurnformstufe (36 verbindet.
daß die Signalumformstufc (36) aufweist: eine-Widerstand
(Λ14). der .mit den ersten Kondens;;-tor
(CT) zur Erzeugung einer großen RC-Zcv
konstanten in Reihe geschähet ist. eine am erste:, Widerstand angeschlossene Diode (Ds) und einen
Verbindungskreis, der die Diode, den Widerstand und den ersten Kondensator miteinander verbindet,
wobei sich die Diode bei abwechselnden Hylbzykien tier Reehtcckquellc im Durchschallzustand
und bei den entgegengesetzten Halbzyklen im Sperrzustand befindet und tlas am
Widerstand anliegende Potential von umgeformten Impulsen gebildet wird.
daß die Inlegrationsstufe (38) aufweist: !en
zweiten Kondensator (C9), einen weiteren iJiodcnkreis.
der eine /weite Diode (DlO) und den zweiten Kondensator mil dem ersten Widerstand
(R14) verbindet, wobei sieh die zweite Diode
(ClO) hei abwechselnden Halbzyklen der umgeformten Impulse im Durchschaltzustand und bei
den entgegengesetzten Halbzyklen im Sperrzustand befindet und der erste Kondensator ( C'7)
während der entgegengesetzten Halbzvklen der Reehteekwelle und der umgeformten Impulse Ladung
auf den zweiten Kondensator (C 9) überträgt, dessen Aufladezeil kurzer als die Entladezeit
ist. und eine mit dem zweiten Kondensator verbundene Verslärkereinrichtung (QS). die das
Cicschvvindigkeitssignal in Abhängigkeit vom Potential
des zweiten Kondensators (C'9) erzeugt.
daß die Differenziereinrichtung (C13. R2f>.
R27. D12) in einer Torstufc (40) angeordnet ist.
die das Gleichstromsignal in Abhängigkeit von der zeitlichen Änderung des Geschwindigkeitssignals
tung
;κί JaLi der Ausgangskreis (42) ciiu Einrichg
ur Erzeugung eines bestimmten Sdv.veil-
·.;-! .iciuials und eine Einrichtuiit:. die ;h; einer
...ichoncii Grüße· des GleiehsiP'inMiiiMls be-
.-:h der Größe des Sehwellweres d.is S'eu^rsierzeugt,
aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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