DE1938977A1

DE1938977A1 - Einrichtung zum Erkennen des Schlupfs von Fahrzeugkoerpern

Info

Publication number: DE1938977A1
Application number: DE19691938977
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl-Ing Christ; Helmut Domann; Helmut Fleischer; Wolfgang Dr-Ing Maisch; Eberhard Dipl-Ing Schnaibel; Richard Dr-Ing Zechnall
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-07-31
Filing date: 1969-07-31
Publication date: 1971-02-18
Also published as: AT307254B; US3696270A; AU1817370A; GB1312833A; SE363064B; FR2031032A5

Description

R. 9511
22.7.1969 Chr/Sz

Anlage zur
Patentanmeldung

ROBERO? BOSGH GMBH, Stuttgart W, Breitscheidstr.

Einrichtung zum Erkennen des Schlupfs von Fahrzeugrädern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Erkennen des Schlupfs von Rädern von Fahrzeugen, wobei jedem Rad ein Geber zugeordnet ist, der eine von der Radumfangsgeschwindigkeit abhängige Ausgangsgröße abgibt und der als Impulsgenerator zum Erzeugen von Impulsen ausgebildet ist, deren Abstand von der Umfangsgeschwindigkeit des Rads abhängig ist, und wobei jeweils eine mit dem Geber verbundene Auswertestufe vorgesehen !ist, die logische Schaltelemente aufweist und durch eine über |einen vorgegebenen Wert hinausgehende, relative Änderung des Abstands der Impulse beeinflußbar ist, und betrifft eine Einrichtung, die es gestattet, praktisch ohne Verzögerung einen übermäßigen Schlupf von Fahrzeugrädern festzustellen.

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Beim Abbremsen von in Fahrt befindlichen Kraftfahrzeugrädern muß darauf geachtet werden, daß die Räder nicht blockieren, weil sie dann auf der Fahrbahn gleiten. Der Reibungskoeffizient zwischen einem gleitenden Rad und der Fahrbahn ist erheblich geringer als der Reibungskoeffizient zwischen einem noch rollenden Rad und der Fahrbahn. Aber auch aus Gründen der Fahrsicherheit muß ein Blockieren der Räder verhindert werden, weil sonst das Fahrzeug leicht ins Schleudern geraten kann. Ein Rad wird immer dann blockiert, wenn die durch den Anpreßdruck zwischen der Bremsbacke und der Bremstrommel bzw. der Bremsbacke und der Bremsscheibe erzeugte, vom Rad auf die Fahrbahn in Fahrzeuglängsrichtung zu übertragende Kraft größer wird als die von dem Reibungskoeffizienten zwischen Rad und Fahrbahn abhängige und der Belastung des Rads proportionale größte, mögliche Haftreibungskraft.

Beim Bremsen eines Fahrzeugs auf gerader Bahn werden durch die Verzögerung des Fahrzeugs die Hinterräder entlastet, die Vorderräder belastet. Um zu vermeiden, daß die Hinterräder blokkieren, muß daher die auf sie wirkende Bremskraft im Vergleich zu der auf die Vorderräder wirkenden Bremkraft verringert werden.

Die bei Fahrzeugbremssystemen gegebenen Probleme treten grundsätzlich auch bei Fahrzeugantriebssystemen auf. Bei Straßenfahrzeugen kann das Durchdrehen der Antriebsräder einen Schleudervorgang einleiten; bei Schienenfahrzeugen können erhebliche Zeitverluste in der Beschleunigungsphase eintreten, wenn die Antriebsräder durchdrehen.

Es sind Bremskraftregelsysteme zum Abfangen und Ausregeln von Rutschvorgängen bekannt, bei denen die Radbremsen automatisch in Abhängigkeit von einer übermäßigen Verzögerung der Raddrehung auslösen. Eine solche Verzögerung der Umdrehungsgeschwin-

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digkeit des Rads zeigt nämlich einen beginnenden Rutschvorgang an. Es sind auch elektrische Impulsgeber bekannt, die ein durch die Relativbewegung zwischen einer Schwungmasse und der Antriebswelle des Rads bei übermäßiger Beschleunigung oder Verzögerung betätigtes, einen elektrischen Impuls abgebendes Kontaktelement enthalten.

Alle diese bekannten Anordnungen haben den Nachteil, daß der die übermäßige Verzögerung oder. Beschleunigung signalisierende Geber nicht verschleißfrei arbeitet. Außerdem haben diese Anordnungen den Nachteil, daß sie mit einer nicht zu vernachlässigenden Zeitkonstanten behaftet sind, also bei einem beginnenden Rutschvorgang nicht verzögerungsfrei auf das Brems- und Antriebssystem einwirken können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Erkennen der Gefahr des Schlupfs von Fahrzeugrädern zu schaffen, die verschleißfrei und praktisch verzögerungsfrei arbeitet.

Nach der Erfindung wird dies bei einer eingangs erwähnten Einrichtung dadurch erreicht, daß die Auswertestufe eine zweite monostabile Kippstufe, die eingangsseitig mit einem Impulsformer verbunden ist und der zweckmäßigerweise ein Tiefpaß nachgeschaltet ist, enthält.

Eine besonders gute Wirkung wird erzielt, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dem Tiefpaß eine Differenzierstufe nachgeschaltet ist und die Differenzierstufe einen Operationsverstärker enthält, dem eingangsseitig ein Kondensator vorgeschaltet ist und in dessen Rückkopplungszweig ein ohmscher Rückkopplungswiderstand angeordnet ist.

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J.

//eitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind nachstehend anhand eines in.der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, das eine Einrichtung zum Regeln der Bremskraft zeigt, näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Fahrzeuganordnung mit einer Einrichtung zum Erkennen des Schlupfs nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Einzelheit, nämlich einen als magnetischen Geber / ausgebildeten Impulsgenerator,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Regeln der Bremskraft nach der Erfindung,

Fig. 4- ein Blockschaltbild einer Sperre, die bei niederen Fahrzeuggeschwindigkeiten wirksam wird,

Fig. 5 den Spannungsverlauf an verschiedenen Punkten der Schaltung einer Einrichtung nach der Erfindung in Fig. 3,

Fig. 6, ein Blockschaltbild einer weiteren Einrichtung zum Regeln der Bremskraft nach der Erfindung,

Fig. 7 den Spannungsverlauf an verschiedenen Punkten der Schaltung einer Einrichtung nach der Erfindung in Fig. 6, und

Fig. 8 eine weitere Einzelheit, nämlich das Schaltungsprinzip der in der Einrichtung nach Fig. 6 enthaltenen Differenzierstufe.

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeugrad 11, das auf einer Straßenoberfläche 12 abrollt. Das Fahrzeugrad 11 ist mit der Radachse 13 verbunden; auf der Radachse 13 ist eine Bremsscheibe 14- ange-

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bracht. Eine Bremszylinderanordnung 15 steht über ein Gestänge 16, an dem die Bremsbacken 17 angeordnet sind, in bekannter Weise mit der Bremsscheibe 14 in Wirkverbindung. An "einen mechanischen Eingang eines Impulsgenerators 18 ist die Fahrzeugachse 13 angeschlossen, an einen elektrischen Ausgang des Impulsgenerators 18 der Eingang einer Auswerteschaltung 19. Der Ausgang der Auswerteschaltung 19 ist mit einem ersten Eingang der Bremszylinderanordnung 15 verbunden; mit einem zweiten Eingang der Bremszylinderanordnung 15 ist ein Ausgang einer Bremskraftgeberanordnung 21 verbunden. Die Bremskraftgeberanordnung 21 enthält beispielsweise einen Druckzylinder, die ■Verbindungsleitung zwischen der Bremskraftgeberanordnung 21 und der Bremszylinderanordnung 15 ist dann vorzugsweise als ein Druckmittel führender Schlauch ausgebildet. Die Bremskraftgeberanordnung 21 steht - vorzugsweise über ein weiteres Gestänge 22 - mit dem Bremspedal 23 in Verbindung; das Bremspedal 23 ist am Fahrzeugchassis 24 verstellbar angeordnet.

Will der Fahrer eines Fahrzeugs, das die in Fig. 1 beschriebene Fahrzeugbremsanordnung enthält, dieses Fahrzeug abbremsen, so drückt er auf das Bremspedal 23. Der Bremspedaldruck wird über das Gestänge 22 und die Bremskraftgeberanordnung 21 an die Fahrzeugräder weitergegeben. Insbesondere wird über die Bremszylinderanordnung 15, das Gestänge 16 und die Bremsbacken 17 eine Bremskraft auf die Bremsscheibe 14 ausgeübt und so über die Radachse 13 das Fahrzeugrad 11. verzögert. Durch zu scharfes Bremsen kann das Fahrzeugrad 11 blockieren, so daß es auf der ßtraßenoberfläche 12 nicht mehr abrollt, sondern gleitet. Dieses Gleiten hat die oben geschilderten Nachteile zur Folge. Der mit der Fahrzeugachse 13 gekuppelte Impulsgenerator erzeugt nun Impulse, deren Abstand von der Umfangsgeschwindigkeit des Fahrzeugrads 11 abhängig ist. Überschreitet die Inderungsgeschwindigkeit de^s Abstands der vom Impulsgenerator 18 erzeugten Impulse einen bestimmten vorgegebenen Wert, dann gibt die

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Auswerteschaltung 19 ein Signal an die Brems zylinderanordnung ab, das eine Verminderung der von den Bremsbacken 17 auf die Bremsscheibe 14 ausgeübten Bremskraft veranlaßt.

Fig. 2 zeigt einen für das Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Regeln der Bremskraft nach der Erfindung verwendeten Impulsgenerator. Ein mit der Fahrzeugachse 13 beispielsweise mechanisch gekuppeltes Geberrad 26 aus ferromagnetischem Material trägt auf seinem Umfang eine Anzahl Fprtsätze, beispielsweise Zähne 27. Über das Geberrad spannt sich ein Joch 28, das beispielsweise huf-eisenförmig ausgebildet ist und dessen Schenkel· jeweils entweder je einem Zahn 27 des Geberrads 26 oder je einer Zahnlücke gegenüberstehen. Durch die Spule 29 fließt ein Magnetisierungsstrom. Die Induktivität der Spule 29 ist - abhängig von der Stellung des Geberrads 26 - verschieden, je nachdem der Magnetkreis über das Joch 28, die Zähne 27 und das Geberrad 26 geschlossen oder ob der Luftspalt durch die Lücken zwischen den Zähnen vergrößert ist. Dreht sich das Geberrad 26 unter dem Joch 28, so schwankt die Induktivität der Spule 29, und in der Spule 29 wird eine Wechselspannung induziert. Die erzeugte Wechselspannungskomponente wird in dem Ausführungsbeispiel an den Klemmen 31 > 32 der Spule 29 ausgekoppelt. Es ist auch eine andere Ausführungsform möglich: das Geberrad 26 trägt auf seinem Umfang eine Anzahl Magnete 27 abwechselnder Polarität; diese Magnete 27 können diskret auf ein aus irgendeinem mechanisch geeigneten Material bestehendes Rad aufgebracht sein, oder aber das Geberrad 27 besteht aus einem magnetisch harten Material, und die Magnete sind längs dem Umfang des Geberrads einmagnetisiert. über das Geberrad 27 spannt sich wieder ein Joch 28, und zwar so, daß jeweils der erste ·' Schenkel einem Magnet der einen Polarität und der zweite Schenkel einem Magnet der anderen Polarität gegenübersteht. Zwischen den Schenkeln des Jochs 28 und den Magneten befindet sich ein

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Luftspalt. Auf dem Joch 28 ist eine Spule 29 aufgebracht. Dreht sich nun das Geberrad 26 unter dem Joch 28, so lassen sich an den Ausgangsklemmen 51» 32 der Spule '29 auch in diesem Fall abwechselns positive und negative Spannungsimpulse feststellen, und zwar um so mehr, je schneller sich das Geberrad 26 dreht.

In dem Blockschaltbild von Fig. 3 ist im Impulsgenerator 18 der Geber nach Fig. 2 sowie zweckmäßigerweise ein diesem Geber nachgeschalteter Verstärker enthalten. Der Ausgang des Impulsgenerators 18 ist an den Eingang eines Schmitt-Triggers 34- angeschlossen, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Differenzierglieds 35 verbunden ist. Der Ausgang des Differenzierglieds 35 ist an den Eingang einer- zv/eiten monostabilen Kippstufe 36 angeschlossen. Im Ausgangskreis der zweiten monostabilen Kippstufe 36 liegt ein Tiefpaß 37.» dessen Ausgang mit dem einen Eingang eines Integralreglers 38 verbunden ist. Am anderen Eingang des Integralreglers liegt der Ausgang eines Sollwertgebers 39· Der Ausgang des Integralreglers 38 steht mit der zweiten monostabilen Kippstufe 36 in Verbindung. An den Ausgang des Tiefpasses 37 ist außerdem - über einen Verstärker 41 der Eingang eines Hystereseglieds 42 angeschlossen. Der Ausgang dieses Hystereseglieds 42 ist sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Eingang einer ersten monostabilen Kippstufe 43 verbunden. Der Ausgang der ersten monostabilen Kippstufe 43 ist an einen ersten Eingang einer Koinzidenzstufe 44 angeschlossen; der zweite Eingang dieser Koinzidenzstufe 44 steht mit einer Klemme 45 in Verbindung. Zwischen dem Ausgang der Koinzidenzstufe 44 und einer Ausgangsklemme 46 ist ein Schaltverstärker 47 angeordnet. An eine weitere Aus gangs klemme 48 ist der Ausgang des Integralreglers 38 angeschlossen.

Eine UND-Schaltung 51 in Fig. 4 weist verschiedene Eingänge 48 48' auf. Der Ausgang der UND-Schaltung 51 ist mit dem Eingang.

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eines Schaltverstärkers 52, vorzugsweise eines Schmitt-Triggers, , verbunden. Eine Reihe von Anschlußklemmen 45, 45^T ist an den Ausgang dieses Schaltverstärkers 52 angeschlossen.

Fig. 5 zeigt den Spannungsverlauf an verschiedenen Punkten der Schaltung, wie sie in Fig. 3 im Blockschaltbild dargestellt ist.

Die Einrichtung nach der Erfindung wird nun anhand des in Fig. P beschriebenen Blockschaltbilds näher erläutert. Die von dem magnetischen Geber 26, 28 erzeugten Impulse, deren Abstand der Drehzahl des Rads 11 umgekehrt proportional ist, werden in an sich bekannter Weise aufbereitet und verstärkt, so daß am Ausgang des Impuls generators 18 eine Schwingung 118 zur Verfügung steht, wie sie in Fig. 5 schematisch dargestellt ist- Diese Schwingung 118 wird von dem Schmitt-Trigger 34 in Rechteckimpulse umgeformt, das Differenzierglied 35 bildet aus der Rechteckimpuls reihe eine Reihe von nadel ähnlichen Impulsen. Diese Impulsreihe 135, die ebenfalls in Fig. 5 dargestellt ist, stößt die zweite monostabile Kippstufe an. Der Tiefpaß 37 bildet aus der am Ausgang der zweiten monostabilen fc Kippstufe 36 zur Verfugung stehenden Impulsreihe 136 den zeitlichen Mittelwert und liefert so eine im wesentlichen konstante Spannung 137· Pur den Fall eines fahrenden ungebremsten Fahrzeugs ist der zeitliche Verlauf der Ausgangsspannungen der zweiten monostabilen Kippstufe 36 (136) und des Tiefpasses 37 (137) in Fig. 5 links dargestellt. Der Mittelwert 137 wird dem einen Eingang des Integralreglers 38 zugeführt. Auf den anderen Eingang des Integralreglers 38 ist der Ausgang eines Sollwertgebers _v39 geschaltet, der eine konstante, aber einstellbare Bezugsspannung liefert. Der Integralregler 38, der auf die zweite monostabile Kippstufe 36 einwirkt, stellt die Rückkippzeit dieser zweiten monostabilen Kippstufe 36 so nach, daß man im stationären Fall eine Rechteckspannung 136 mit konstantem 3?ast-

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verhältnis erhält. Der zeitliche Mittelwert 157 der Rechteckspannung 136 hängt im stationären Fall nicht von'der Umfangsgeschwindigkeit des Rads 11 ab. Je tascher sich jedoch die Frequenz der vom Impulsgenerator 18 abgegebenen Schwingung ändert, desto weiter hinkt der Integralregler 38 mit der Nachstellung des konstanten Tastverhältnisses der zweiten monostabilen Kippstufe 36 nach, und desto stärker weicht der zeitliche Mittelwert 137 der Ausgangsspannung der zweiten monostabilen Kippstufe 36 vom Mittelwert im stationären Fall ab. Bei scharfem Bremsen sinkt die Ausgangsspannung 137 des Tiefpasses 37 zunächst also ab.

Sinkt die Tiefpaßausgangsspannung 137 unter einen bestimmten Wert ab, wobei diese Änderung im Verstärker 41 verstärkt wird, so wird die zweckmäßigerweise einstellbare untere Ansprechschwelle des Hystereseglieds 42 unterschritten. Dies ist nämlich der Fall,'sobald das Rad 11 eine Verzögerung erfährt, die größer als der zulässige Wert (minus b) ist. Wenn das Hystereseglied 42 anspricht, stößt es den als erste monostabile Kippstufe ausgebildeten Impulsspeicher an, der dann einen Impuls von beispielsweise 200 Millisekunden Dauer bildet. Dieser Ausgangsimpuls 143, der in Fig. 5 dargestellt ist, wirkt über die Koinzidenzstufe 44 und den Schaltverstärker 47 beispielsweise auf ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Magnetventil ein, das die Druckabsenkung in der Bremsenordnung 15 des Rads 11 bewirkt. Das Rad 11, das begonnen hatte zu gleiten, wird nun nicht weiter gebremst.

^das Rad daraufhin zunächst nicht weiter verzögert, so bleibt der Mittelwert 137 der Ausgangsspannung 136 der zweiten monostabilen Kippstufe konstant, und der Ausgangsimpuls.des Impulsspeichers 43 dauert zunächst weiter an. Bei der anschließenden Wiederbeschleunigung des Rads 11 steigt die Aus-

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gangsspannung 137 des Tiefpasses 37 aber wieder an, so daß dann die obere Ansprechschwelle des Hystereseglieds 42 (plus b) überschritten wird. Jetzt schaltet das Hystereseglied 42 den Aus gangs impuls des Impulsspeichers ab. Dies ist auch aus der Darstellung des Verlaufs der Spannung 143 in Fig. 5 zu erkennen, über die Koinzidenzstufe 44, den Verstärker 47 und die Ausgangsklemme 46 wird nun das in der Brems zylinderanordnung in der Zeichnung nicht dargestellte Magnetventil umgesteuert, 'der Bremsdruck steigt wieder an. Das Hystereseglied 42 kippt also den Impulsspeicher 43 vorzeitig, beispielsweise nach 100 Millisekunden, wieder in seine Ausgangslage zurück.

Sollte das gleitende Rad 11 trotz gelockerter Bremsen 14, 17 nicht wieder ausreichend beschleunigt werden, was bei sehr glatter Straße vorkommen kann, dann nimmt auch der Abstand der von der zweiten monostabilen Kippstufe 36 erzeugten Impulse (Kurvenzug 136 in Fig. 5) nicht wieder ab, die Ausgangsspannung 137 des Tiefpasses 37 steigt dann nicht genügend hoch an. Infolgedessen wird auch der obere Schwellwert des Hystereseglieds 42 (plus b) nicht wieder erreicht. In diesem Fall endet der von der ersten monostabilen Kippstufe 43, dem Impulsspeicher, erzeugte Impuls automatisch nach beispielsweise 200 Millisekunden, und die Bremsen fallen wenigstens kurzzeitig wieder ein. .

Bei niederen Fahrgeschwindigkeiten ist der Abstand der vom Impulsgenerator 18 erzeugten und von den Impulsformerstufen 34·» 35 aufbereiteten Impulse (135 in Fig. 5) sehr groß, und die monostabile Kippstufe 36 wird nur in verhältnismäßig großen zeitlichen Abständen getriggert. Demzufolge ist die Ausgangsspannung 137 des Tiefpasses 37 wellig. Wegen dieser Welligkeit kann der untere Schwellwert -b und der obere Schwellwert +b des

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Hystereseglieds 4-2 nun schon bei konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit überschritten werden, so daß dann die erste monostabile Kippstufe dauernd umschaltet und infolgedessen das in der Zeichnung nicht dargestellte Hagnetventil umgesteuert wird.

Deshalb ist die in Fig. 4- dargestellte Sperre 51» 52 vorgesehen. Den Eingängen 48, 48' der UND-Schaltung 51 werden Spannungen zugeführt, die von der Umfangsgeschwindigkeit der einzelnen Räder 11 abhängig sind. Jedem einzelnen Rad 11 ist dabei ein eigener Spannungsgenerator zugeordnet. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird diese umfangsgeschwindigkeitsabhängige Spannung aus dem Integralregler 46 gewonnen; die Spannung wird an der Klemme 48 abgenommen. Unterschreiten nun alle angeschlossenen Räder 11 die Mindest-Umfangsgeschwindigkeit, die beispielsweise einer Fahrgeschwindigkeit von etwa 7 km/Stunde entspricht, dann ist die Schaltbedingung der UND-Schaltung 51 erfüllt; der Schaltsprung der UND-Schaltung 51 bringt den als Schaltverstärker verwendeten Schmitt-Trigger 52 zum Kippen. Die Sperre 51t ist in jedem Fahrzeug nur einmal vorhanden, der Impulsgenerator 18 und die Auswerteschaltung 19 dagegen ist für jedes Rad vorgesehen. Die Ausgangsspannung des Schaltverstärkers 52 wird nun über die Klemmen 4-5, 4-5' jeder Koinzidenzstufe 44- der einzelnen Auswertestufen 19 zugeführt. Wenn die UND-Schaltung 51 angesprochen hat, ist die Koinzidenzbedingung in der Koinzidenzstufe 4-4- nicht mehr erfüllt, und der Auswertestufe 19 "ist es unmöglich gemacht, in die Bremszylinderanordnung 15 einzugreifen. Das in der Zeichnung nicht dargestellte Magnetventil kann dann nämlich nicht schalten.

Um bei dem Regelspiel der Einrichtung nach der Erfindung ein Flattern der in der Bremszylinderanordnung 15 enthaltenen Magnetventile zu verhindern, sind die Regelzeitkonstanten der Auswertestufe 19 verhältnismäßig groß gewählt, so daß

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die Auswertestufe 19 beispielsweise auf eine kleine Verzögerung, die nur auf eine Unebenheit in der Fahrbahn zurückzuführen ist, nicht anspricht.

Fig. 6 zeigt eine vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Einrichtung. An den Ausgang des Tiefpasses 37 ist der Eingang einer Differenzierstufe 61 angeschlossen, deren Ausgang mit dem Eingang des Verstärkers 41 in Verbindung steht. Die Ausgangsklemme 48 ist ebenfalls mit dem Ausgang des Tiefpasses 37 verbunden.

In Fig. 7 ist der Spannungverlauf an verschiedenen Punkten der Schaltung gemäß Fig. 6 dargestellt. Diese Stufe enthält einen an sich bekannten Operationsverstärker 62, an. dessen invertierendem Eingang das eine Ende einer Serienschaltung aus einem Kondensator 63 und einem Widerstand 64 liegt. Das andere Ende der Serienschaltung 63, 64 stellt den Eingang der Differenzierstufe 61 dar. Zwischen der Aus gangs klemme des Operationsverstärkers 62 und dessen Eingangskiemme liegt eine Parallelschaltung aus einem Rückkopplungswiderstand 65 und einem Siebkondensator 66. Der Ausgang des Operationsverstärkers 62 ist identisch mit dem Ausgang der Differenzierstufe 61. Der in der ' Fig. 8 nicht dargestellte, nichtinvertierende Verstärkereingang ist beispielsweise mit Hilfe eines Spannungsteilers auf das Gleichspannungspotential gelegt, das im stationären Fall am Ausgang der Differenzierstufe 61 erscheinen soll.

Der Tiefpaß 37 in Fig. 6 bildet aus der am Ausgang der zweiten monostabilen Kippstufe 36 zur Verfügung stehenden Impulsreihe 236, die in Fig. 7 gezeigt ist, den zeitlichen Mittelwert. Der Mittelwert wird dem Eingang der Differenzierstufe 61 zugeführt. Der Operationsverstärker 62 ist in bekannter Weise mit Hilfe des Kondensators 63 im Eingangszweig und des Widerstands 65 im Gegenkopplungszweig als Differenzierer beschaltet.

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Der zusätzliche Begrenzungswiderstand 54 im Eingangszweig sorgt dafür, daß Störspannungsspitzen am Eingang der Schaltung gemäß ■ Pig. 8 weitgehend unterdrückt werden. Der zusätzliche Siebkondensator 66 bewirkt ebenfalls eine Bedämpfung hochfrequenter Störspannungen. Der Begrenzungswiderstand 64 und der Siebkondensator 66 müssen so auf die Elemente 63 und 65 abgestimmt sein, daß die Schaltung im interessierenden Frequenzbereich genügend genau differenziert. Die von der Differenzierstufe 61 gelieferte Ausgangsspannung 261 zeigt Fig. 7 schematisch. Fürdie Vorgänge beim Bremsen und Beschleunigen gilt das oben zu dem ,ersten Ausführungsbeispiel Gesagte entsprechend.

Die Einrichtung nach der Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf: einmal wird ein verschleißfreier Geber verwendet, der über die gesamte Lebensdauer der Einrichtung eine einwandfreie Arbeitsweise garantiert. Zum anderen arbeitet die Einrichtung praktisch verzögerungsfrei, so daß sie bereits dann auf das Brems- oder Antriebssystem einwirkt, wenn das Fahrzeugrad eben erst zu gleiten beginnt. Weiterhin bringt die Digitalisierung der Messung der Radumfangsgeschwindigkeit außer dem Vorteil der praktisch· verzögerungsfreien Wirkungsweise den Vorteil der Sicherheit gegen Störeinflüsse. Die Einrichtung nach der Erfindung berücksichtigt auch den Umstand, daß bei steigender Fahrzeugmasse aufgrund einer größeren Fahrzeugladung beim Abbremsen oder Beschleunigen des Fahrzeugs eine größere Bremskraft bis zum Blockieren der Räder bzw. "^veiiie größere Antriebskraft bis zum Durchdrehen der Räder auf die Fahrbahn gebracht werden kann. Außerdem ist die ordnungsgemäße Wirkungsweise der Einrichtung unabhängig davon, ob sich das Fahrzeug auf einer trockenen Straße oder auf einer vereisten Fahrbahn bewegt. Bei niederen Geschwindigkeiten unterhalb 7 km/h, bei denen ein Blockierschutz nicht sinnvoll ist, spricht die erfindungsgeinäße Einrichtung zum Erkennen des Schlupfs von Rädern gar nicht an.

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Claims

Robert Bosch GmbH R. 9511 Chr/Sz Stuttgart Ansprüche

1.) Einrichtung zum Erkennen des Schlupfs von Rädern von !Fahrzeugen, wobei jedem Rad ein Geber zugeordnet ist, der eine von der Radumfangsgeschwindigkeit abhängige Ausgangsgröße abgibt und der als Impulsgenerator zum Erzeugen von Impulsen ausgebildet ist, deren Abstand von der Umfangsgeschwindigkeit des Rads abhängig ist, und wobei jeweils eine mit dem Geber verbundene Auswertestufe vorgesehen ist, die logische Schaltelemente aufweist und durch eine über einen von der Umfangsgeschwindigkeit des Eads abhängigen vorgegebenen Wert hinausgehende relative .änderung des Abstands der Impulse beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertestufe (19) eine zweite mcmostabile Kippstufe (36), die eingangsseitig mit einem Impulsformer (34-) verbunden ist und der zweckmäßigerweise ein OJiefpaß (37) nachgeschaltet ist, enthält.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der von der zweiten monostabilen Kippstufe (36) abgegebenen Impulse vom Ausgangssignal eines ebenfalls in der Ausv/ertestufe (19) enthaltenen Integralreglers (38) abhängig ist, dessen Eingang durch den Abstand der vom Impulsgenerator (18) abgegebenen Impulse beeinflußbar ist.

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3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Integralregler (38) eingangsseitig mit dem Ausgang des Tiefpasses (37) vauL ausgangssei tig mit einem weiteren Eingang der zweiten monostabilen Kippstufe (36) zum Verändern der Impulsdauer verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertestufe (19) ein eingangsseitig mit dem Ausgang des Tiefpasses (3?) verbundenes Hysterese glied (4-2) zum Erkennen einer Abweichung der Aus gangs spannung des Tiefpasses (37) von einem vorgegebenen Mittelwert enthält.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hystereseglied (42) als zweckentsprechend beschalteter Operationsverstärker ausgebildet ist.

6.« Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hystereseglied (42) als Schmitt-Trigger ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Hystereseglieds (42) mit dem Eingang des Impulsspeichers (43) verbunden ist.

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8. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden An?- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertestufe ausgangsseitig einen Impulsspeicher (43), vorzugsweise erste monostabile Kippstufe, aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Impulsspeichers (43) mit dem ersten Eingang einer Koinzidenzstufe (44) verbunden ist, der gegefbenenfalls ein Schaltverstärker (47) nachgeschaltet ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9₅ dadurch gekennzeichnet, daß eine UND-Schaltung (51) vorgesehen ist, die eine der Zahl der Impulsgeneratoren (18) entsprechende Anzahl von Eingängen aufweist, an die Spannungsgeber anschließbar sind, deren Aus gangs spannung durch die Umf angs|£es;chwindigkeit der zugehörigen Räder (11) beeinf lußbar .i^rs4?v

11. Einrichtung nach Anspruch \Q_% dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der UND-Schaltung; (51) - gegebenenfalls über einen Schaltverstärker (52), vorzugsweise einen Schmitt-Trigger - mit dem zweiten Eingang jeder der Koinzidenzstufen (44) verbunden ist.

12. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der der zweiten monostabilen Kippstufe (36) vorgeschaltet^ Impulsformer als

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Schmitt-Trigger (34-) ausgebildet ist, dem vorzugsweise ein bifferenzierglied (35) nachgeschaltet ist.

13. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsgeber mit umfangsgeschwindigkeitsabhängiger Ausgangsspannung die dem Qeweiligen Rad (11)zugeordneten, in der zugehörigen Auswertestufe (19) enthaltenen Integralregler (38) vorgesehen sind.

. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (18) einen magnetischen Geber (26, 28) enthält, der ein mit Fortsätzen aus fe^rromagnetischem Material ausgebildetes Geberrad (26, 27) aufweist, das mit dem Fahrzeugrad (11) vorzugsweise mechanisch gekuppelt ist und dessen Fühler (28, 29) mit dem Fahrzeugch'assis verbunden ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (18) einen mit dem Fahrzeugrad (11) gekuppelten Wechselspannungsgenerator enthält.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, daß der Impulsgenerator (18) einen optischen Geber enthält, wobei Sender und Empfänger,mit dem Faarzeug chassis verbunden' sind und eine zugehörige Reflektöranordnung mit dem Fahrzeugrad (11) verbunden ist.

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17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis IJ, dadurch ge· kennzeichnet, daß der Impulsgenerator (18) einen strömungsdynamischen Geber enthält.

18; Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1. bis-17,. dadurch gekennzeichnet, daß die logischen Schaltelemente der Auswertestufe (19) wenigstens teilweise als Halbleiter-Schal tungsanordnungen ausgebildet sind.

19. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die logischen Schaltelemente der Auswertestufe (19) wenigstens teilweise als strömungsdynamische Schaltungsanordnungen ausgebildet sind.

20. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung bei einer Vorrichtung zum Regeln der Bremskraft von Pahrzeugbremsanordnungen, insbesondere als Blockierschutzeinrichtung bei Kraftfahrzeugen.

21. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche l gekennzeichnet durch die Verwendung bei einer Vorrichtung zum Regeln der Antriebskraft von Pahrzeugrädern, insbe- \ · ■

sondere bei Schienenfahrzeugen;

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Robert Bosch GmbH R. 95H Chr/Sz

Stuttgart

22. Einrichtung nach wenigstens Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Tiefpaß (37) eine Differenzierstufe (61) nachgeschaltet ist.

23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierstufe (61) einen Operationsverstärker (62) enthält, dem eingangsseitig ein Kondensator (63) vorgeschaltet ist und in dessen Rückkopplungszweig ein ohmscher Rückkopplungswiderstand (65) angeordnet ist. ·

24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß dem eingangsseitigen Kondensator (63) ein Begrenzungswiderstand (64) zur Bedämpfung von Störspannungsspitzen vorgeschaltet ist.

25- Einrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeich- « net, daß dem Rückkopplungswiderstand (65) ein Siebkondensator (66) zur Bedämpfung hochfrequenter Störspannungen parallelgeschaltet ist.

26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25,^ dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierstufe (61) ausgangssei tig - zweckmäßigerweise unter Zwischenschaltung eines Differenzverstärkers (41) - mit dem Eingang des Hystereseglieds (42) verbunden ist.

- 20 109808

1938S77

Robert Boseh GmbH E.¹9511 Chr/Sz

Stuttgart

27. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12 •und 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsgeber mit umfangs ges chwindi gkei ts abhängiger Ausgangsspannung die dem jeweiligen Rad (11) zugeordneten, in der zugehörigen Auswertestufe (19) enthaltenen Tiefpässe (37)
vorgesehen sind.

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