DE1959199A1 - Steuerkanal fuer ein sich anpassendes Bremssystem fuer Automobile - Google Patents

Description

Karl A. B r öse

Dip!-Ing,

D-8023 Mürtwhen ν Pulfach■
Wianersir.2, T.Md-n. 7 9305 70.7 931782

vln/Fo . Künchen-Pullach, 21. November 1969

Paris file: 4260-A

IEHE BENDIX CORPORATION, Executive Offices, Bendix Center, Southfield, Michigan.-48075, USA

Steuerkanal für ein sich anpassendes Bremssystem für Automobile

Die Er-findung betrifft Bremssysteme in Automobilen und insbe*- sondere sich anpassende Bremssysteme, bei denen ein Steuersignal in Abhängigkeit eines anfänglichen Radnegativbeschieunigungssignaüs oder eines anderen geeigneten Radsignals erzeugt wird.

In der deutschen Patentanmeldung P 19 09 718.8 ist ein sich anpassender Bremssystem-Steuerkanal beschrieben, der einen Abtastet aufweist, wobei dieser Abtaster an einem Rad des Fahrzeuges angeordnet ist und Impulse erzeugt, mit einer Folgefrequenz, die der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades proportional ist. Diese Impulse werden in einem Zähler gesammelt, um einen Gleich spannungswert zu erzeugen, der der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades proportional iet und dieses letztere Signal wird defferenziert, um ein elektrisches Signal vorzusehen, das der Radbeschleunigung und der Negativbeöchleunigung des Rades proportional ist. Das Negativbeschleunigungssignal wird in einer Vergleichereinrichtung mit einem Bezugsnegativ-Beschleunigungs^ wert verglichen, woraus man ein Fehlersignal gewinnt, wann immer die negative Radbeschleunigung die Bezugsnegativbeschleunigung erreicht» Das .Fehlersignal aktiviert ein Gedächtnis, das die momentane Badgeschwindigkeit über einen bestimmten kurzen Zeitintervall speichert. Wenn während dieser Periode die Radge-

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schwindigkeit um einen bestimmten Prozentsatz abfällt, kann ein Steuersignal durch ein Tor gelangen, das durch ein Signal vom Fahrzeugbremsschalter qualifiziert bzw. in Bereitschaft gesetzt wird und dieses Signal gelangt dann zu einem Bremsdruckregler, der in Abhängigkeit zu diesem Signal in Tätigkeit tritt und den Bremsdruck an dem gesteuerten Rad vermindert bzw. dämpft. Wenn jedoch eine Bremsung auf einer rauhen Fläche wie z.B. einer Straßenkreuzung erfolgt und zwar bei einem Negativbeschleunigungswert, der unterhalb der Schwelle des sich anpassenden Bremsvorganges liegt, kann der Bremsdruckregler auch betätigt werden, obwohl der Bremsdruck relativ niedrig ist. Die Ursache hierfür ist die folgende: Wenn die Räder in einer vertikalen Ebene springen heben sie sich auch häufig von der Straßenfläche ab und der Reibungskoeffizient, der das gebremste Rad in Drehung zu h'alten sucht, solange sich das Rad in Berührung mit der Straßenfläche befindet, fällt nun auf Null ab oder auf einen sehr niedrigen Wert und die Radgeschwindigkeit nimmt sehr schnell ab, wodurch möglicherweise die erforderlichen Elemente zum Triggern des Bremssteuersystems geschaffen werden. Um die Möglichkeit zu schaffen, daß das Bremssteuersystem zwischen einem solchen falschen Alarm und einem richtigen einleitendenSignal unterscheiden kann, ist es erforderlich, ein Verhinderungssignal oder ein Lüftungssignal für eine beistimmte Zeitdauer vorzusehen, wenn das einleitende Signal durch Kräfte hervorgerufen wird, die das Rad von der Straßenfläche weg zu drücken ve^uchen, d.h. mit anderen Worten, wenn vertikale Beschleunigungsaxäfte wirksam wer den. ..

Es wurde demzufolge eine Verbose rung bekannter sich anpassender Bremssysteme entwickelt, das einen Falschtrigger-Haltekreis oder, eine Lüftungsschaltung enthält. Ein Beschleunigungsschalter, der in Abhängigkeit von den Besshleunigungskräften, die längs der wirksaminAchse auftreten, öffnen kann, ist in dem Fahrzeug montiert, wofcei die aktive Achse des Schalters vertikal verläuft, und Bwar in geeigneter W§ise an dem Rad oder der Fahrzeugachse,

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deren Bremscharakteristiken durch den Steuerkanal gesteuert werden sollen. Der Beschleunigungsschalter spricht dadurch auf vertikale Beschleunigungsimpulse an, die z.B. hervorgerufen werden, wenn das Rad über Straßenkreuzungen fährt, Schlaglöcher oder andere Straßenunebenheiten. Ein öffnen des Beschleunigungsschalters bewirkt, daß der eine oder der andere eines Paares an Uni-Vibratoren, von denen nur einer erregt wird, einen Ausgangsimpuls erzeugt, der angelegt wird, um ein UND-Gatter zu verhindern, durch welches das Steuerkanal-Steuersignal hindurchgelangen muß, um zu einem Bremsdruckregler zu gelangen. Der Uni- λ Vibratorausgangsimpuls wird ebenso dazu verwendet, einen Flipp-Flpp kippen zu lassen, der seinerseits den Uni-Vibrator entregt und den anderen Uni-Vibrator erregti Die Verwendung der zweifachen Uni-Vibratoren, von denen immer nur einer zu einem Zeitpunkt erregt ist, beseitigt den Totpunkt, der während der Rückstellzeit des Uni-Vibrators auftritt. Dies ermöglicht es, daß das System durchgehend eine Festhaltemöglichkeit oder Lüftungsfähigkeit besitzt, wenn die vertikalen Beschleunigungsimpulse auf einer Wiederholbasis in einer schnellen Folge erscheinen. Ein Gegenstand der· vorliegenden Erfindung richtet sich auf die Schaffimg einer Einrichtung zur Verhinderung falscher Triggervorgänge, die den Betrieb eines sich anpassenden Bremssteuerkanals beeinflussen können. |

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht auch in der Schaffung einer Einrichtung der vorliegenden Art, die sich mit bekannten · und bestehenden sich anpassenden Bremssystemen vereinigen lässt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung, deren einzigeFigur ein Blockschaltbild der Falscbtrigger-Verbinderungsschaltung nach der vorliegenden Erfindung zeigt.

In der Zeichnung ißt ein sich anpassender Bremssteuerkanal 20 P 009828/1033

gezeigt und ebenso die Teuerer Erfindung, wie sie in einem Automobil, Lastwagen oder ähnlichem installiert werden. Solange der Bremsschalter 24, der mit dem Bremspedal des Fahrzeugs gekoppelt ist, geöffnet ist, d.h. wenn also das Bremspedal nicht niedergedrückt wird, ist das Gatter 25 ausser Bereitschaft gesetzt und zwar durch eine A+ Spannung, die durch den Spannungsteiler wirkt, der aus den Widerständen 21 und 22 besteht. Daher wird während dieserZeit Jegliches Steuersignal des Steuerkanals 20, das auf der Leitung 20a auftreten kann, daran gehindert zum Bremsdruckregler 26 zu gelangen. Wenn nun das Bremspedal niedergedrückt wird, so daß der Schalter 24-schliesst, so wird das Verhinderungssignal auf der Leitung 24a für das Gatter 25 beseitigt. Wenn zum selben Zeitpunkt auf der Leitung 19a kein 7erliinderungssignal für das Gatter 25 vorhanden ist, was der Fall sein würde, solange der Beschleunigungsschalter 10 geschlossen bleibt, können in einer Weise, die noch beschrieben werden soll, die Steuersignale, die im Steuerkanal 20 erzeugt wurden, auf der Leitung 20a und durch das Gatter 25 zum Bremsdruckregler 26 gelangen, wodurch die Steuerung des Bremsdruckes eingeleitet wird und zwar des Bremsdruckes auf das Rad oder die Räder,, die von dem oteuerkanal 20 gesteuert werden sollen. Wie dies früher beschrieben wurde, so wii'd für bestimmte bekannte Steuerkanait.ypen das Ausgangssteuersignul nur dann erzeugt, nachdem die negative Dreiibeschleunigung des Rades einen bestimmten Negativbescbleunigungs-Bezugswert überschritten hat. Für andere bekannte Steuerkanalt^pen, wie z.B. den in der zuvor beschriebenen Patentanmeldung, wird das Steuersignal nur dann erzeugt, nachdem das gesteuerte Rad den Negativbeschleunigungsbezugswert ei'reicht hat und zusätzlich danach in seiner Geschwindigkeit um einen bestimmten Prozentsatz innerhalb einer.bestimmten Zeitdauer abfällt. Solange das gesteuerte Rad in Berührung mit der Straßenfläche bleibt, werden diese Bedingungen für die Erzeugung des Steuersignals nur dann erreicht, wenn ein Blockieren des gesteuerten Rades droht. Wenn während eines bremsmässig erfolgten Anhaloens, wobei die Kombi-

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nation aus Bremsdruckbedingung und Reifen-Zu-Straßenflächebedingungen so beschaffen sind, daß die Bedingungen nicht vorhanden sind, die erforderlich sind zu bewirken, daß der Steuerkanal 20 ein Steuersignal erzeugt, das Rad plötzlich gezwungen wird, sich von der Straßenfläche abzuheben, was z.B. beim Drüberfahren über ein Schlagloch auftreten kann, so bewirkt die plötzliche Freigabe der Reifen-Zu-Straßenflächenreibung, daß das Rad plötzlich und ungewöhnlich stark negativ beschleunigt, wodurch möglicherweise der Steuerkanal 20 getriggert wird um das Steuersignal zu erzeugen. Wenn dieses Steuersignal nun f

direkt zum Bremsdruckregler 26 gelangen könnte., so würde der Bremsdruck dieses Rades freigegeben werden, so daß, nachdem das Rad darauffolgend wieder in Berührung mit der Straßenfläche kommt, die Bremskapazität dieses-Rades stark vermindert werden würde. Es ist daher erforderlich, daß die Kraft, die das Rad zwingt, sich von der Straßenflache abzuheben, bewirken muß, daß auf der Leitung 19a ein das Gatter ausser Bereitschaft setzendes Signal entsteht, so daß dadurch das Steuerkanal-Steüersignal oder die Signale daran gehindert werden, zum Bremsdruckregler 26 unter diesen gegebenen Be-dingungen zu gelangen. Dies wird wie folgt erreicht. Ein normalerweise geschlossener Beschleunigungsschalter 10, der eine aktive Achse aufweist, | d.h. eine Achse, entlang welcher Beschleunigungskräfte auftreteoMssen, damit der Schalter öffnet, ist an dem Fahrzeugrad oder der Achee so montiert, daß die aktive Achse vertikal zu liegen koe»t. Sie zweifach vorhandenen Uni-Vibratoren 14 und 16 weisen normalerweise über den Schalter 10 geerdete Triggereingänge auf. Ee sei weiter darauf hinge niesen, daß die Uni -Vibrator en 14 und. 16 über die Ausgangs- und Rücket Ölleitungen 17a und 17b de ο Flipp*-Floppo I7 ihre leistung erhalten bzw. erregt werden, so daß nur .einer der Uni-Vibratoren zu einem Zeitpunkt erregt werden kann, was davon abhängt, ob der Flipp-Plopp sich in dem einen oder dem anderen Zustand befindet. Es Bei angenommen, daß der Flipp-Flopp 17 sich anfänglich in dem einen Zustand befindet,so daß die Ausgangsleitung 1?a und damit der

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Uni-Vibrator 14 erregt werden und daß während eines bremsmässig erfolgenden Anhaltens das Rad, an dem der Beschleunigungsschalter 10 montiert ist, ein Schlagloch trifft und zwar mit solcher Kraft, daß der Schalter 10 geöffnet wird. Der Uni-Vibrator 14 wird dadurch durch die A+ Spannung getriggert, die über den Spannungsteiler, bestehend aas den Widerständen 11 und 12, wirkt. Der Ausgangsimpuls des Uni-Vibrators gelangt durch ein ODER-Gatter 19 und auf der Leitung 19a zu einem Verhinderungsanschluß des Gatters 25, wodurch verhindert wird, daß jegliche Steuersignale, die auf der Leitung 20a erzeugt werden können» den Bremsdruckregler 26 erreichen können. Es sei daran erinnert, daß bei der Beschreibung des Steuerkanals darauf hingewiesen wurde, daß ein Typ eines Steuerkanals ein Steuersignal nur dann erzeugt, nachdem die negative Radbeschleunigung einen bestimmten Negativbeschleunigungswert überschritten hat und die Radgeschwindigkeit dann um einen bestimmten Prozentsatz abnimmt und zwar innerhalb einer bestimmten Zeitdauer. Dort, wo dieser Steuerkanaltyp verwendet wird, ist es erforderlich, daß die Periode des Uni-Vibrators zumindest gleich der bestimmten Zeitdauer ist, während welcher der Steuerkanal aktiv gemacht werden kann. Nach Vollendung des Ausgangsimpulses des Uni-Vibrators, wird der Spannungsübergang durch den Inverter 18 invertiert, um den Flipp-Flopp 17, in diesem Beispiel, in den anderen Zustand zu bringen, so daß nun die Ausgangsleitung 17b entsprechend dem anderen Zustand des Plipp-rPlopps und der Univibrator 16 erregt werden. Es ist dadurch möglji ~> fortwährend das Gatter 25 ausser Bereitschaft zu halten bzw. zu verhindern, wenn die Eingangsimpulse, die dem Beschleunigungsschalter 10 zugeführt werden, auf einer Wtderholgrundlage mit einer ziemlich schnellen Folge auftreten.

Demnach schafft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Steuerkanal für ein sich anpassendes Bremssystem eines Automobils, wobei Steuersignale, die erzeugt werden, nachdem ein gesteuertes Rad auf einen bestimmten Bezugswert negativ be-

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schleunigt hat, einem Bremsdruckregler zugeführt werden, um automatisch den Bremsdruck zu steuern, der diesem gesteuerten Rad zugeführt wird, um dadurch die Bremseigenschaften des Rades optimal zu gestalten. Ein Beschleunigungsschalter tastet die auf das Rad oder die Achse wirkenden vertikalen Beschleunigungskräfte ab und in Abhängigkeit zu diesen Kräften wird einer eines TJni-Vibratorpaares veranlasst, einen Ausgangsimpulß zu erzeugen, der ein Gatter ausser Bereitschaft setzt, durch welches das Steuerkanal-Steuersignal hindurchgelangen ■ muß, um zum Bremsdruckregler zu kommen. Auf diese Weise wird verhindert, daß vertikale Beschleunigungskräfte den Bremsdruck- " regler nachteilig beeinflussen können.

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

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Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltung zur Verhinderung einer falschen Triggerung in ^einem sich anpassenden Bremssystem eines Fahrzeugs, mit einem Steuerkanal zum Erzeugen eines Steuersignals und mit einem Bremsdruckregler, der auf das Steuersignal zum Steuern der Bremskraft für zumindestens ein Rad ansprechen kann, und wobei der Steuerkanal· durch ein elektrisches Signal getriggert wird, das der negativen Drehbeschleunigung dieses gesteuerten Rades proportional ist, dadurch gekennzeichnet , daß die· Schaltung jedes Steuersignals, das durch eine f-alsche Triggerung des Steuerkanals (20) hervorgerufen wird, daran hindert, den Bremsdruckregler (26) betätigen zu können und daß weiter eine Einrichtung (10, 14, 16, 17) vorgesehen ist, die auf vertikale Beschleunigungskräfte, die auf das eine gesteuerte Rad wirken, ansprechen kann, um einVerhinderungssignal zu erzeugen, und daß eine Einrichtung (25) auf das Verhinderungssignal so ansprechen kann, um das Steuersignal nicht hindurchzulassen.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10, 14, 16, 17)» die das Verhinderungssignal erzeugt, einen-Beschleunigungsmesser (10) sufweist, der auf vertikale Beechleunigungskräfte, die auf das eine gesteuerte Bad wirken,-aum Erzeugen eines vertikalen Beechleuniguageeignale ansprechen kann, und &aü lelt-gesteuerte Unrichtung*& (14-, 17) durch das vertikale Beschleunlgungssignal aua Xrseugen Ausgangsiapulees triggerbar sind, wobei dieser Ausgangsiapula eine bestimmte Zeitdauer aufweist und dieserAusgangsimpuls das Verhinderungssignal darstellt.

3- Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß„die Einrichtung, die auf das Verhinderungssignal anspricht aus einem Gatter (25) besteht, um..das Steuersignal zum Brems-

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druckregler (26) leiten zu können und daß dieses Gatter (25) durch das Verhinderungssignal schließbar ist."

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlich steuerbaren Einrichtungen (14, 16, 17) einen Uni-Vibrator (14 oder 16) aufweisen, der durch das vertikale Beschleunigungssignal zum Erzeugen eines Uhi-Vibratorausgangsimpulses triggerbar ist'.

5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Zeitsteuereinrichtung (14, 16^ 17) eine erste elektronische " Einrichtung (14) aufweist, die durch das Vertrkalbeschleunigungssignal triggerbar ist, um einen ersten Ausgangsimpuls zu erzeugen, weiter eine zweite elektronische Einrichtung (16) aufweist, die durch das Vertikalbeschleunigungssignal triggerbar ist, wenn sie erregt ist, um einen zweiten Ausgangsimpuls zu erzeugen, und ei- · ne elektronische Einrichtung (1?) aufweist, die auf den ersten Ausgangsimpuls zum Erregen der zweiten elektronischen Einrichtung (16) ansprechen kann und auf den zweiten Ausgangsimpuls zum Erregen der ersten elektronischen Einrichtung (14) >nsprechen kann, und daß weiter der erste und der zweite Ausgangsimpuls das Yerhinderungssignal darstellen.

6. Schaltung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die erregende elektronische Einrichtung (17) ein Gatter (19) zum Hindurchlassen sowohl des ersten als auch des zweiten Ausgangeimpulses, die das Verhinderungssignal darstellen, aufweist und daß die erregende Einrichtung (17) aus einer "bistabilen elektronischen Schaltung (17) besteht, die durch das Verhinderungs signal zum abwechselnden Erregen der ersten und der zweiten elektronischen Einrichtung.(14, 16) triggerbar ist.

7. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite elektronische Einrichtung (14, 16) jeweils aus einem ersten und einem zweiten Uhi-Vibrator bestehen.

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8. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile elektronische Einrichtung (17) ein bistabiles Element (17) sum abwechselnden Erregen der ersten und der zweiten elektronischen Einrichtung (14, 16) und eine
Einrichtung (18) aufweist, die auf die hintere Flanke des Verhinderungssignals zum !Eriggern des bistabilen Elementes (17) ansprechen kann.

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