DE2052457A1

DE2052457A1 - Ermittelung des Bremsschlupfes bei Raderfahrzeugen mit elektronisch geregelten Bremsen

Info

Publication number: DE2052457A1
Application number: DE19702052457
Authority: DE
Inventors: Arne Holger Angered Granlund Gosta Holger Göteborg Jonason (Schweden)
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1969-10-27
Filing date: 1970-10-26
Publication date: 1971-05-06
Also published as: NL7015758A; SE338726B; JPS5140234B1; GB1292084A; FR2068766B3; US3709565A; FR2068766A7

Description

Patentanwälte

Dlpl.-Ing. Sauerland

Dr.-Ing. König

Dipl-Ing. Bergen 24 flirt IQJn

4 DUSSELDORF ^C% «M. 1970

Cecilienallee 7e

Unsere Akte; 26 223 2 0 5 2 A 5

§ ί.4§Ι§££ΐ!ϊ /Γ AKTIEBOLAG,

Llnköping, Schweden

Ermittelung des BremsSchlupfes bei Räderfahrzeugen mit elektronisch geregelten Bremsen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung, um bei elektronischen Bremsregelsystemen von mit Rädern versehenen Fahrzeugen den Bremsschlupf eines Fahrzeugrades währarid des Bremsens zu ermitteln und um in Abhängigkeit hiervon die Bremswirkung des Rades so zu regeln, dass ein Blockieren des Rades verhindert wird.

Beim Bremsen von Fahrzeugen ist es ein allbekanntes ProbLem, dass beim Bremsen mit einem allzu hohen Bremsmoment an einem Rad die von der Berührungsfläche mit der Fahrbahn aufnehmbare Reibung Iiberschritten wird, weshalb das Rad dann rutscht. Dies bewirkt, dass die Bremskraft des Rades abnimmt und die Lenkfähigkeit ganz oder teilweise verloren geht. Das Problem ist besonders deshalb nur schwer zu bewältigen, weii die Bremsfählgköit der Räder sowohl insgesamt wie auch bei den einzelnen Rädern in Abhängigkeit von zahlreichen Faktoren schwankt. Einen Einfius::; auf die Bremsfähigkeit haben die jeweilige Beschaffenheit und Zustand der Fahrbahn, Beschaffenheit der BeroLfung, ütraasenlage, Geschwindigkeit, , Radbelastung, vorherrschende Temperatur und Witterung;;einflüsse usw. Für jede Kombination soicher*Verhältnu;.u; kann die Bremsfähigkeit durch eine Kurve in einem Koordinatensystem r»o dargestellt worden, dass die Bremskraft des Rades als Funktion des Radschlupf ns wiedergegeben wird, wobei der RaJ;chiupf s ~ (V-v)/V ist und V die Fahrgeschwindigkeit uri.l ν die Endgeschwindigkeit nln'l. Fur eine so Lohe Kurve ist es k umzeichnend, dass eine Bremskraft nur dann auftritt, wenn der ,!^hlupf nicht gieich Null ist. Bei zunehmendem Schlupf steigt die LU-omskraft bis zu

10 9 8 19/1289

ßAD ORfGtNAL

einem Höchstwert und fällt dann wieder. Um die Bremsfähigkeit eines Fahrzeugs voll ausnutzen zu können, ist es daher erstrebenswert, für jedes einzelne Rad denjenigen Schlupfwert zu erzielen, der die je nach herrschenden Bedingungen höchste Bremskraft ermöglicht.

Derartige Bremsregelsysteme sind bereits bekannt und werden vorzugsweise bei Flugzeugen benutzt, um ein Rutschen der Landeräder zu vermeiden. Für solche, eine günstigste Bremskraft einstellende Bremsregelsysteme wird jedoch eine so verwickelte und teuere elek- | tronische Ausrüstung benötigt, dass derartige Regelsysteme für die meisten anderen Fahrzeuggattungen, beispielsweise Kraftwagen und insbesondere Personenwagen, nicht infragekommen können.

Die Erfindung ermöglicht es, mit einfachen Mitteln ein elektronisches Regelsystem für Bremsglieder von Radfahrzeugen zu schaffen, wobei der momentane Schlupf eines Wagenrades ungefähr ermittelt wird und der Bremsvorgang des Rades in Abhängigkeit vom ermittelten Wert in Richtung auf eine vorgegebene Schlupfgrenze geregelt wird. Die Erfindung betrifft hierbei im wesentlichen die Ermittelung des Schlupfes eines Rades beim Bremsen,um in Abhängigkeit hiervon die Bremswirkung des Rades so zu regeln, dass ein Blockieren des gebremsten Rades verhindert wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass Angaben über die momentanen Geschwindigkeitswerte der einzelnen Räder in Form elektrischer Grossen einem Block zugeführt werden, der einen Bestandteil einer elektronsLehen Einheit bildet und eine analoge Torschaltung (nachstehend nur "Tor" genannt) sowie einen Integrator zum Integrieren desjenigen elektrischen Signals enthält, welches die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges in der Zwischenzeit zwischen zwei Flanken von der Radgeschwindigkeit entsprechenden Impulsen wiedergibt. Diese Impulse " werden von einem vorzugsweise induktiven (magnetischen) Radgeschwlndlgkeitsgeber erzeugt und so verwertet, dass dem Integrator

eine Spannung U = K₁V zugeführt wird, wobei V hier die vorause χ

BAD OBtGINAL

109819/ 1 ?89

gesagte Fahrgeschwindigkeit und K, eine Konstante ist. Diese Eingangsspannung tritt während einer Zeit T = Kp/v auf, wobei ν die Geschwindigkeit des betreffenden Rades und K₂ eine Konstante ist. Der Integrator gibt daher eine Spannung U =

Tf ^a

p ab, worin. ^K± eine Konstante ist und ^rJ dem Verhältnis Fahrgeschwindigkeit zu Radgeschwindigkeit verhältnisgleich ist. Dieses Verhältnis hat einen digitalen Zähler und einen analogen Nenner und ist eine vom Radschlupf abhängige Grosse zum Regeln der Bremswirkung des betreffenden Rades.

Dfe erfindungsgemässe Einrichtung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass ein in einer elektronischen Einheit vorgesehener Block ein analoges Tor und einen Integrator enthält. Mit für und durch das analoge Tor bedingt gesteuerten Zeitintervallen integriert der Integrator ein zugeführtes Signal, welches ein Mass für die vorausgesagte Fahrgeschwindigkeit während der Dauer zwischen zwei Impulsflanken von Impulsen ist, welche ein Mass für die Radgeschwindigkeit sind und von einem vorzugsweise induktiven Geschwindigkeitsgeber erzeugt sowie dem analogen T.or zugeführt werden. Dem Integrator wird hierbei während einer Zeit T = K₂/v eine Spannung U_e = K-,V zugeführt, wobei V die vorausgesagte Fahrgeschwindigkeit, ν die Geschwindigkeit des betreffenden Rades und KuC-, und Kp Konstanten sind. Es ist dann die Ausgangsspannung U = K.K,K_oV/v des Integrators proportional dem Verhältnis von Fahrgeschwindigkeit zu Radgeschwindigkeit, wobei dieses Verhältnis ein Quotient mit digitalem Zähler und analogem Nenner ist und eine vom Radschlupf abhängige Grosse zum Regeln der Bremswirkung des Rades bildet.

Es ist bereits bekannt, Signale, welche die Fahr- und Radgeschwindigkeit darstellen, in einer elektronischen Einheit zusammenzubringen, aber hierbei war es üblich, als Kriterium der Schlupfwertgrenze den Geschwindigkeitsunt-erschied zu ermitteln und zur bremsregelung innerhalb vorgegebener Grenzlagen auszunutzen. Bei ^einem erfindungsgemässen Verfahren zum Ermittelnder Bremsfähigkeit des einzelnen Rades wird hingegen ein Quotient mit analogem

1098 1 9/ 1 ?nq

Zähler und digitalem Nenner so gebildet, dass er sich Vergleichswerten des momentanen Schlupfes des Rades eng anschliesst, bevor ein Blockieren des Rades eintritt, weshalb der Quotient eine für Bremsregelzwecke durchaus annehmbare Grosse ist.

Beim Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens muss das der Fahrgeschwindigkeit entsprechende digitale Signal dem der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit während eines Bremsvorgangs möglichst gleichwertig sein.

Wird beispielsweise mithilfe eines induktiven Gebers die Fahrgeschwindigkeit lediglich an einem der Räder ermittelt, muss dieses Rad im allgemeinen während eines Bremsvorgangs freirollend sein, also ohne Schlupf rollen, was hinsichtlich des Bremsens eine unangenehme Begrenzung bedeutet. Wahlweise kann zum selben Zweck ein gebremstes Rad zu intermittentem Freirollen gebracht werden, um hierdurch die wahre Fahrgeschwindigkeit messen zu können und um die dabei erhaltenen Geschwindigkeitswerte in einem Speicherkreis speichern zu können. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei letzterem Verfahren fehlerhafte Steuersignale auftreten, da die Vergleichswerte der Fahrgeschwindigkeit nur vorübergehend der wirklichen Fahrgeschwindigkeit des Kraftwagens entsprechen.

Es ist ferner bekannt, die Fahrgeschwindigkeit mithilfe eines Beschleunigungsmessers zu messen. Dieses Verfahren ist wohlerprobt und liefert zuverlässige Geschwindigkeitswerte, setzt aber einen sehr guten Beschleunigungsmesser voraus. Wenigstens Jd absehbarer Zeit ist es aber undenkbar, eine so verwickelte und teure Einrichtung zur Bremsregelung z.B. von Kraftfahrzeugen einzusetzen.

Die Erfindung betrifft hingegen eine Einrichtung mit einem Beschleunigungsmesser einfacher Art, dessen Signal durch einen Integrator integriert wird und dann daher der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht. Zum Berichtigen ungenauer Geschwindigkeitswerte, da das integrierte Beschleunigungsmessersignal zu

109819/1?89

ungenau sein kann, werden diese Werte bzw. das integrierte Signal aufdatiert, und zwar durch von einem intermittent freirollenden Rad herrührende Geschwindigkeitssignale, wobei dieses Rad nachstehend Bezugsrad genannt wird und ihm eine niedrigere vorgegebene Schlupfgrenze zugeteilt wird als den anderen Rädern des Fahr zeuges. Eine in dieser Weise aufdatierte Fahrgeschwindigkeit schliesst sich mit nur geringen Abweichungen der wirklichen Fahrgeschwindigkeit des Kraftwagens in jeder Phase eines Bremsvorgangs an. Der Beschleunigungsmesser ist vorzugsweise so angeordnet, dass er keine niedrigere Verzögerung als die tatsächliche Verzögerung des Fahrzeugs angeben kann.

Weitere, die Erfindung auszeichnende Eigenschaften werden nachstehend anhand anliegender Zeichnungen beschrieben. Abb. 1 zeigt in Aufsicht schematisch eine erfindungsgemässe Bremsregeleinrichtung in einem Kraftwagen. Abb. 2 ist das logische Schaltbild der Einrichtung. Abb. 3 zeigt vorwiegend die Schaltung einer zu dieser Einrichtung gehörenden elektronischen Einheit. Abb. k zeigt unter Bezug auf Abb. 2 in der Einrichtung auftretende Impulse und andere Signale. Fig. 5 zeigt, wie ein auf datiertes Geschwind igkeitssignal sich während eines typischen Bremsvorgangs momentan an die echte Fahrgeschwindigkeit anschliesst.

Die nachstehend als Beispiel beschriebene Bremsregeleinrichtung ist für einen Kraftwagen mit hydraulischer Bremsanlage bestimmt, deren bekannte Wirkungseise darauf beruht, dass durch Krafteinwirkung auf einen Bremsfusshebel 2 ein Bremsmoment erzeugt wird, üie auf den Bremshebel ausgeübte Kraft wird meist durch eine mechanische Uebersetzung verstärkt. Ueber einen Hauptzylinder 3 wird ein in der Bremsanlage erzeugter Flüssigkeitsdruck an die nicht dargestellten Bremszylinder der einzelnen Räder weiterge-Leitet, wo eine nochmalige Kraftübersetzung erfolgt, ehe das oder die eigentlichen Bremsglioder des jeweiligen Rades L betätigt werden. In Abb. 1 bestehen diese Bremsglieder aus einer am betreffendem Rad 1 fest angebrachten Bremsscheibe h und einem im Fahrzeug angebrachten Halter 5 für Bremsbacken, die von dem Brems-

109819/1?89

zylinder gesteuert werden.

Mit der erfindungsgemässen Bremsregelung wird eine Einzelregelung der Bremswirkung jedes einzelnen Rades 1 eines Fahrzeugs bezweckt, so dass eine für das Rad 1 im voraus bestimmte Schlupfgrenze während eines Bremsvorgangs im wesentlichen aufrechterhalten wird. Es ist daher nötig, während des Bremsens die Geschwindigkeit sowohl des Fahrzeugs selbst wie auch seiner einzelnen Räder messen zu können. Zum Messen der Umfangsgeschwindigkeit jedes Rades 1 ist an diesem eine gezahnte Scheibe 6 befestigt, die einen nahe hieran feststehenden magnetischen Impulsgeber 7 so beeinflusst, dass er bei jedem am Geber 7 vorbeilaufenden Zahn der Scheibe 6 elektrische Impulse a abgibt. Die Impulsfrequenz ist dann der Umfangs- und Winkelgeschwindigkeit des Rades 1 proportional.

Diese Impulse a werden einer im Wagen angebrachten, für die Räder gemeinsamen elektronischen Einheit 8 zugeführt, in die ausserdem ein Signal eingegeben wird, das ein Mass für die Verzögerung beim Bremsen des Fahrzeugs ist. Die Verzögerung wird durch einen im Fahrzeug fest angebrachten Beschleunigungsmesser 9 üblicher Bauart gemessen, der die bei Fahrgeschwindigkeitsänderungen auftretenden Trägheitskräfte in elektrische Spannungen umwandelt.

Die elektronische Einheit 8 behandelt die in die eingegebenen Angaben über Radgeschwindigkeit und Wagenverzögerung (negative Beschleunigung) in einer erfindungsgemässen, weiter unten näher beschriebenen Weise, worauf die Einheit 8 eine dem uugenblickswert des Radschlupfes des Rades 1 verhältnisgleiche elektrische Grosse erzeugt. Beim hier gewählten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird diese Grosse in ein Signal m umgewandelt, das den Wert einer logischen Eins oder Null annimmt je nach der relativen Lage der genannten Grosse inbezug auf eine Grosse, die einer vorgegebenen Schlupfgrenze entspricht. Ein auf diese Art fertigbehandeltes Ausgangssignal m der elektronischen Einheit 8 steuert ein Magnetventil 11, das an ein für jedes Wagenrad 1 vorgesehenes, fest angebrachtes Steuerglied 10 zur Bremsregelung angeschlossen ist.

109819/1789

Entspricht das Ausgangssignal m einer logischen Eins, so bedeutet dies, dass der momentane Schlupf des Rades 1 grosser ist als eine vorgegebene Schlupfgrenze. In diesem Falle wird durch das liagnetventil 11 eine Verbindung zwischen einer Flüssigkeitsdruckquelle 12 und dem Steuerglied 10 freigegeben (geöffnet), wobei die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder 3 ^und dem Radbremszylinder unterbrochen, der Bremsdruck im Radbremszylinder verringert und die Radumfangsgeschwindigkeit erhöht wird. Wird infolgedessen die für das Rad 1 vorgegebene Schlupfgrenze erreicht, so ändert das von der elektronischen Einheit 8 abgegebene Signal m sein Vorzeichen und bewirkt hierdurch, dass die Verbindung zwischen der uruckquelle 12 und dem Steuerglied 10 durch eine in letzterem eingebaute Rückholfeder 13 unterbrochen wird. Dies hat zur Folge, dass der Bremsdruck zunimmt und die Radgeschwindigkeit abnimmt. Wird nun die vorgegebene Schlupfgrenze wiederum überschritten und wird das Signal m daher wieder eine logische Eins, wiederholt sich der Vorgang in obiger Weise. Das Rad wird daher pulsierend gebremst, wobei die Bremsung um die für das Rad vorgegebene Schlupfgrenze herum pendelt.

Die Flüssigkeitsdruckquelle 12 besteht im wesentlichen aus einer von der Kurbelwelle des Kraftwagenmotors getriebene Pumpe I¹+, einem Druckspeicher 15 und einem Regler l6, der bei voll geladenem Druckspeicher 15 die Pumpe lh entlastet. Die Druckquelle 12 und ihre Wirkungsweise ist allgemein bekannt und wird daher nicht näher beschrieben.

Das Steuerglied 10 dient zur Steuerung des Bremsöldrucks im Radbremszylinder und besteht aus einem kombinierten Absperrventil und Volumenänderungszylinder 17 sowie einem Sicherheitsventil Das Steuerglied 10 erlaubt eine Bremsdrucksteuerung zwischen Null und einem Höchstwert bei gleichbleibender Druckflüssigkeitsmenge zwischen dem Steuerglied und dem Radbremszylinder. Sollte die Bremsregeleinrichtung aus irgendeinem Grunde versagen, so wird hierdurch nicht die herkömmliche Funktion der Bremsanlage beein trächtigt. Im Rahmen des erfindungsgemässen Grundgedankens kann

109819/1789

das Steuerglied in vielfältiger Weise ausgeführt sein, worüber sich nähere Einzelheiten erübrigen.

Wie schon weiter oben erwähnt, wird die Bremsverzögerung des Fahrzeugs vom Beschleunigungsmesser 9 abgetastet, dessen entsprechendes elektrisches Signal der elektronischen Einheit G zugeführt wird. Sein Wert wird in dieser Einheit integriert, wodurch ein der Geschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechendes Signal erhalten wird. Da aber ein von einem Beschleunigungsmesser einfacher Bauart erzeugtes Verzögerungssignal und ebenso die Integrierung mit gewissen Fehlern behaftet ist, wird die entsprechende Geschwin- W digkeit in der Regel von der wirklichen Fahrzeuggeschwindigkeit abweichen, wie man der als Beispiel angegebenen, etwas vereinfachten nbb. 5 entnehmen kann. Damit diese Abweichung nicht unzulässig gross wird, wird während des Bremsvorgangs eine iiufdatierung des die Geschwindigkeit repr. Signals in der Weise vorgenommen, dass eines der Fahrzeugräder, vorzugsweise das linke Hinterrad (bei Rechtsverkehr), als Bezugsrad 19 benutzt wird und intermittent schlupffrei rollen gelassen wird. Die hierbei gemessene Spitzengeschwindigkeit ist der Anfangswert der Wagengeschwindigkeit zu Beginn jeder neuen Voraussageperiode.

Das Kriterium dafür, dass das Bezugsrad 19 kurzzeitig wirklich k eine der Wagengeschwindigkeit gleiche Umfangsgeschwindigkeit oder einen vorausgesagten Teil davon annimmt, kann verschiedenartig gewählt werden. In vorliegendem Falle wird angenommen, dass für die Bremsregelung des Bezugsrades 19 eine niedrigere Schlupfgrenze vorgegeben wird als für die übrigen Räder 1, wobei das Bezugsrad schneller freirollt.

Die der Durchführung des Erfindungsgedankens angepasste elektronische Einheit 8 enthält einesteils mehrere Stufen 20 mit elektrischen Kreisen zur Einzelbremsregelung der einzelnen Fahrzeugräder 1 und 19} und anderenteils eine gemeinsame Stufe 21, die aus elektrischen Schaltungen zur Messung der Fahrgeschwindigkeit bestehen. Um dies zu veranschaulichen, ist das in Abb. 2 dargestellte logi-

. .^:-_c>i.qr ^,, 1 0 9 8 1 9 / 1 ? R 9 _BAD ORIGINAL

sehe Schaltbild in drei Felder eingeteilt, wovon das oberste die eine der Stufen 20 mit ihren elektrischen Rechenkreisen zur Bremsregelung je eines Rades zeigt. Das mittlere Feld zeigt die Bezugsradstufe 20 mit ihren entsprechenden Rechenkreisen für das Bezugsrad LV und zeigt, wie diese Stufen 20 an die im unteren Feld von Abb. 2 dargestellte gemeinsame Stufe 21 angeschlossen sind. Die einzelnen Rechenkreise der Stufen 20, 2.1 bestehen aus an sich bekannten Schaltungen mit bekannten Funktionen , weshalb nachstehend nur die Funktionszusammenhänge dieser Schaltungen bei einer erfindungs^emässen Bremsregeleinrichtung eingehender erläutert werden.

Die vom magnetischen Impulsgeber 7 an einem der Räder 1, 19 abgegebenen Impulse a werden den zugeordneten Stufen 20 der Einheit 8 zugeführt, wo sie von einem Impuli;formwandler 22 Ln Rechteckimpulse b umgewandelt und einem als KLppschaLtung ausgeführten Impulsfrequenzteiler 23 zugeführt werden, der dLe Impulsfrequenz halbLert bei gleichzeitiger Verlängerung der Impulsdauer. Diese hierdurch erhaltenen Impulse c steuern eLn analoges Tor 2*f, welches nach einem bedingten Prinzip arbeitet und einem Integrator 2^lj das der vorausgesagten Fahrgeschwindigkeit entsprechende SpannungssLgnal e zuführt. üLese Spannung wird nur während einer Zeit T = i\^/v zugeschaltet, wobei ν die Umfangsgeschwindigkeit des betreffenden Rados L und K^ eine Konstante Lst. üa die der Fahrgeschwindigkeit entsprechende Spannung den IJert IL = K₁V hat, wo V die Fahrgeschwindigkeit und K, eLne Konstante ist, liefert der Integrator 25 eine Spannung U_u = Kj^K-gV/v, woboL K^ eine weitere Konstante ist. DLe vom Integrator abgegebene Spannung Lst daher verhäLtnisgleich dom Verhältnis (Quotient) der Fahrgeschwindigkeit zur Umfangsgeschwindigkeit des betreffendes Rades 1, 19, und dieses VerhäLtnis ist ein angenäherter SchLupfwert. Normalerweise ist das VerhäLtnis während des Fahrens konstant und Lst unabhängig von dor '//agerigeschwihdigküit. Beginnt aber bei einem Bremsen ein Radschlupf aufzutreten, dann erhöht sich das entsprechende Verhältnis gemäss obiger Gleichung.

1Q9819/1?89 BAD

ίο

In einem als Spannungsvergleicher geschalteten Operationsverstärker 26 wird die vom Integrator 25 abgegebene Spannung mit einem vorbestimmten eingestellten Pegelwert verglichen. Dieser z.B. mit einem Potentiometer 36 einstellbare Pegel wird danach festgelegt, welchen prozentualen Schlupf man zulassen kann, bevor die Bremsregelung einsetzt. Das vom Vergleicher 26 abgegebene Signal nimmt den Wert einer logischen Eins an, solange die Spannung am Ausgang des Integrators 25 den Vergleichspegel unterschreitet, und den V/ert einer logischen Null, wenn diese Spannung den Pegel überschreitet . Der Spannungjvergleicher 26 steuert den sog. D-Eingang eines Speicherkippkreises 27, der die Eigenschaft be-" sitzt, dass das am genannten Eingang auftretende Signal am Ausgang des Kippkreises 27 nur auftritt, wenn ein von einem logischen Kreise 28 herrührender Taktimpuls einem anderen Eingang des Kippkreises 27 zugeführt wird. Ein am Ausgang des Kippkreises 27 auftretendes Signal bleibt dort bestehen und steuert über einen als Verstärker geschalteten Treiberkreis 29 das von der elektronischen Einheit 8 angegebene Steuersignal.

Vom Integrator 25 abgegebene Signale j schwanken während einer Berechnung, und dies gilt auch für die vom Vergleicher 26 abgegebenen Signale m, weshalb Steuersignale nicht übertragen werden dürfen, bevor eine Berechnung zeitlich beendet ist. Diese Signal-) übertragung wird daher gesteuert, indem vom logischen Kreis 28 dem Speicherkippkreis 27 Taktimpulse k zugeführt werden, welche die Uebertragung der Signale vom Eingang zum Ausgang des Kippkreises 27 in demselben auslösen, vorausgesetzt, dass das am Eingang anliegende Signal einen anderen Wert hat als das am ausgang gespeicherte Signal.

Die TaktlmpuLse k werden durch jeden zweiten, vom Geber 7 des Rades 1, 19 kommenden Impuls a ausgelöst und in dem aus Toren bestehenden logischen Kreis 28 erzeugt, indem die vom Impulsformwandler 22 und dem Frequenzteiler 23 herrührenden Impulse b und c zusammengeführt und integriert werden. In gleicher Weise erzeugt der logische Kreis 28 auch Impulse g zum Nullstellen oder Löschen

10981Π/1289

des Integrators 25 j nachdem ein Einspeichern im Speicherkippkreis 27 erfolgt ist.

Abb· *f zeigt in der Bremsregeleinrichtung auftretende Signale zeitabhängig wie folgt:

a Impulse vom magnetischen Geber 7 zum Impulsformwandler 22.

b Impulse vom Wandler 22 zum Frequenzteiler 23 und zum logischen Kreis 28 sowie zur gemeinsamen Stufe zur Geschwindigkeit sauf Wertung ·

c Impulse vom Frequenzteiler 23 zum. logischen Kreis 28.

d Impulse vom logischen Kreis 28 zum analogen Tor 2*+.

e Vorausgesagtes Geschwindigkeitssignal von Stufe 21 zum analogen Tor 2h.

f Signal vom analogen Tor 2h zum Integrator 25· g Löschimpuls vom Kreis 28 zum Integrator 25-h Signal vom Integrator 25 zum Spannungsvergleicher 26.

j Signal vom Vergleicher 26 zum Speicherkippkreis 27· k Taktimpuls vom logischen Kreis 20 zum Kippkreis 27.

i:i Vom Speicherkippkreis 27 abgegebenes Steuersignal.

Hieraus geht hervor j wie die dem logischen Kreis 28 zugeführten Impulse b und c zur Erzeugung von in bestimmten Zeitabständen auftretenden Taktiiupulsen g und k zusammengebracht werden. Ferner ist aus Abb. h und obiger Aufstellung zu ersehen, dass das der vorausgesagten Fahrgeschwindigkeit entsprechende Signal e als konstant betrachtet werden kann und zum Bilden des Signals f während des zeitlichen Zwischenraums zwischen den Impulsflanken im Diagramm d dem Integrator 25 zugeführt wird. Während der genannten Zwischenräume erfolgt das Integrieren, siehe die geradlinigen Schrägfklanken im Diagramm h, wobei der Tangens des Neigungswinkels der Fahrgeschwindigkeit verhältnisgleich ist. Die waagerechte Dreieckseite entspricht der Zeit und ist der Umfangsgeschwindigkeit des zur Messung benutzten Wagenrades Verhältnisgleich. Folglich ist die lotrechte Dreieckseite dem Verhältnis (Quotient) von Fahrgeschwindigkeit zu Radumfangsgeschwindigkeit

109B19/17R9 BAD ORIGINAL

verhältnisgleich und somit ein direktes Hass liierfür. Die gestrichelte Linie I-l im Diagramm h entspricht dem im Vergleicher 26 eingestellten vorgegebenen Schlupfwert, der als Vergleichsgrösse benutzt wird» Der durch den Vergleich erhaltene Schlupfwertunterschied liefert das 'vom Vergleicher 26 an den Speicherkippkreis 27 abgegebene Si.gnal j . Analog der Beschreibung weiter oben leitet der Kippkreis 27 das Signal zu den durch die Taktimpuls η k bestimmten Zeitpunkten an seinen Ausgang weiter, wo das Signal dann gespeichert stehen bleibt, bis der speichernde Kippkreis oingangsseitig eine Information erhält, die von der vorhergehenden abweichte

Wie bereits beschrieben, erhält die Einheit 8 Angaben über die geschätzte Fahrgeschwindigkeit indem das vom Beschleunigungsmesser 9 abgegebene Signal integriert und intermittent mit einem den Istwert der Fahrgeschwindigkeit angebenden Signal verglichen wird.

Das vom Beschleunigungsmesser abgegebene Signal wird in einem Operationsverstärker 3° gefiltert und verstärkt, wenn es ein Ver~ zügerungssignal ist, und wird blockiert, wenn es eine positive Beschleunigung bedeutet. Das hierdurch erhaltene Verzögerungssignal wird dann einem Integrator 31 zugeführt, und die der Fahrgeschwindigkeit entsprechende integrierte Signalspannung tritt demnach am Ausgang des Integrators 31 auf.

Der Integrator 31 ist Bestandteil eines Spitzenwertdetektors, der auch einen r.iit einer Verstärkerstufe 32 vereinten Aufdati erungskreis und eine zwischen 31 und 32 eingeschaltete Diode 33 enthält. Der Spitzenwertdetektor arbeitet so, dass das von Integrator 31 abgegebene Signal mit einem Signal verglichen wird, wenn dieses zugänglich ist, wobei letzteres Signal die echte Fahrgeschwindigkeit wiedergibt. Zum Hessen der Geschwindigkeit, die am Bezugsrad 19 beim freiem Rollen desselben abgetastet wird, worden die vom magnetischen Geber 7 dieses Rades 19 erzeugtrn Impulse a nach Formänderung .im Impulsformwandler 20 einem Kon.-itnntlmpiri .<■-

1 0 9 ίΠ Π / 1 ? R q BAD ORIGINAL

generator 3¹I- zugeführt, welcher zu der für alle Räder gemeinsamen Stufe 21 der elektronischen Einheit 8 gehört» Der Konstantimpulsgenerator 3¹)- erzeugt Impulse gleichbleibender Breite (Dauer) aber mit einer der Radgeschwindigkeit proportionalen zeitlichen Häufigkeit oder Frequenzc_fDiese Impulse werden in einem zu einem Verstärker 35 gehörenden Filter 36 summiert} wodurch ein Signal erhalten wird, welches der Spitzengeschwindigkeit des Bezugsrades 19 beim kurzzeitigen Freirolieri desselben entspricht und der wahren Fahrgeschwindigkeit gleichwertig 1st. Dieses intermittente Geschwindigkeltssignal wird dann im Aufdatierkreis 32 mit dein integrierten Verzögerungssignal des Beschleunigungsmessers verglichen, wobei dieses Integrierte Signal angenähert der Fahrgeschwindigkeit entspricht und durch Aufdatieren berichtigt wird.

Ist die Geschwindigkeit des Bezugsrades 19 geringer als die vorn Beschleunigungsmesser 9 ermittelte Geschwindigkeit, so erhält der Integrator 3i i-i-i hier beschriebenen Ausführungnbcispiol keinen Beitrag vom aufdatierenden Verstarker 32, sondern die vom Beschleunigungsmesser 9 ausgehende Geschwindigkeitsvorhersage geht weiter. Ist dagegen die Geschwindigkeit des Beiuigsrados 19 höher, darm gibt der aufdatierendo Verstärker 32 über die Diode 33 ein Signal ab, welches den Integrator 3*1 so steuert, dass die von ihm abgegebene Spannung eine Gleichsetzung von vorausgesagter Geschwindigkeit und Bezugnradgeschwindlgkeit bewirkt.

Durch wiederholtes Berichtigen des Fahrgeschwindigkeittsnignals während eines Bremsvorgangs kann dieses Signal mit nur geringen Schwankungen der tatsächlichen Fahrgeschwlndigkeit während des Bremsen:; recht genau angeschlossen werden. Hierdurch Lat es möglich, den momentanen Sehlupfwert jedes einzelnen Rades I ohne nennenswerte Schwankungen zu ermitteln. Ein der Geschwindigkeit dijfi Bezugsrades beim Freirollen duss^lbcn entsprechendes Signal wird al:jo nur al·; Aufdati er information Für die durch Verzöge rung?;-me:jsiiuK berechnete Fahrgeschwindigkeit benutzt, './ouhaib auch das Bezugs rad L9 zum Bremsen benutzt werden kann, tfonnglei-ch seine ^ intermittent kurzzeitig unterbrochen wird.

10 ü Bin/ ι"? κ^c)

BAD ORIÖINM.

Die Abb. 5 und 6 zeigen das erfindungsgemässe Aufdatierprinzip in Kurvenform, wobei Abb. 6 nur den Vorgang bei Brensbeginn zeigt_s während Abb. 5 den gesamten Brensvorgang wiedergibt. DLe voll ausgezogene Linie A stellt die v/irkliche Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs beim Bremsen dar. Die gestrichelte Kurve B zeigt das vom Beschleunigungsmesser gelieferte und dann integrierte Verzögerungssignal und würde im vorliegenden Beispiel in gleicher Richtung wie am Anfang weiterlaufen, also in der in Abb. 6 noch deutlicher erkennbaren Richtung, wenn keine Aufdatierung vorkäme· Die wellige Kurve C stellt die pulsierende Geschwindigkeit des ^ Bezugsrades 19 während des Bremsvorgang?, dar. Die strichpunktierte gerade Linie D ist die vorgegebene Schlupfgrenze des Rades und ist in vorliegendem Beispiel eine prozentual konstante Schlupfgrenze, wobei eine Bremsregelung jedesmal ausgelöst wird, wenn die Radgeschwindigkeit diese Grenze passiert. Die nur in Abb. 6 wiedergegebene Linie ß zeigt das die vorausgesagte Fahrgeschwindigkeit darstellende Signal nach erfolgter Berichtigung durch das Filter, also einen Abschnitt des durch intermittente Aufdatierung berichtigten Dauersignals.

Erfindungsgemäss soll die bei intermittentem Freirollen des Bezugsrades 19 festgestellte Spitzengeschwindigkeit desselben. u*U, eine kurz vor oder nach Erreichen der Spitzengeschwindigkeit ge-P liossene Geschwindigkeit das vom Beschleunigungsmesser gelieferte und dann Integrierte Signal intermittent aufdatieren, wodurch ein Wert, der ein Mass für die wahre Fahrgeschwindigkeit ist, den Anfangswert jedes neuen Voraussage-Abschnitts nach Abb. 5 bildet.

Die vorausgesagte und gegebenenfalls aufdatierte Geschwindigkeit wird in üignatform vom Integrator 31 dem analogen Tor 2h des dem betreffenden Flad 1, 19 zugeordneten Block 20 in dor elektronischen Einehe it 8 zugeführt, wo dt;r momentane Schlupfwert berechnet und, wie schon erläutert, ermittelt wird.

BAD ORIGINAL 19/1789

Claims

Lj iiköping, Schweden Patentansprüche

1. !Verfahren, um bei einem elektronischen Bremsregelsystem eines ^■Riieferfahrzeuges den beim Bremsen auftretenden Radschlupf zu ermitteln, um in Abhängigkeit hiervon die Bromswirkung des betreffenden Rades so regeln zu können, dass ein Blockieren des Rades verhindert wird, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, dass Angaben über die Hoiiientangeschwindigkeiten der einzelnen Rad ei' des Fahrzeuges in Form elektrischer Grossen einem dem Rad zugeordneten Block (20) zugeführt werden, welcher zu einer elektronischen Einheit (8) gehört sowie eine analoge Torschaltung (2^lf) und einen Integrator (25) enthält, um dasjenige elektrische Signal zu integrieren, welches der Fahrgeschwindigkeit während der Zeit zwischen zwei Flanken von Impulsen entspricht, wobei diese Impulse als i-iass für die Radgeschwindigkeit durch einen vorzugsweise induktiven Geschwindigkeitsgeber (7) erzeugt werden, derart dass dem Integrator (25) eine Spannung U = KV während der Zeit T = K₉/v zugeführt wird, wobei V die vorausgesagte Fahrgeschwindigkeit, ν die Geschwindigkeit des betreffenden Rades (1, 19) und K-. und K₂ Konstanten sind, wodurch der Integrator (25) eine Spannung U =

K.K KpV/v mit K. als weiterer Korsbante abgibt, welche Spannung dem Verhältnis von Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zur Radgeschwindigkeit proportional ist, wobei dieses Verhältnis eine vom Radschlupf abhängige Grosse zur Regelung der Bremswirkung des Rades ist.

2. Einrichtung, um bei einen elektronischen Bremsregel system eines Räd^i'fahrzeuges den Schlupf eine:? Fahrzeugrades während des Bremsfins zu ermitteln, um abhängig hiervon die Bremswirkung des Rades so regeln zu können, das:; ein Blockieren des Rades verhindert wird, dadurch [* β k e η η ζ υ i c h η η t, dass ein zu einnr '.ΪΙ rLtyc-n". '.j'üwn jii.nhoit (8) g«;hörcid';r BJ ο el·; (;?0) nine analoge;

BAD ORIGINAL

1 0 3;: 1 ί? /1 ? ρ μ

Torschaltung (2h) und einen Integrator (2^r;) enthält} um mit für und von dor analogen Torschaltung bedingt gesteuerten Zeitintervallen ein zugei'ührtes Signal zu integrieren, welches die vorausgesagte Fahrgeschwindigkeit in der Zeit zwischen zwei Flanken von Impulsen integriert, welche die Geschwindigkeit eines Rades (1) wiedergeben von einem vorzugsweise induktiven Geschwindigkeitsgeber (7) erzeugt und der analogen Torschaltung (2k) zugeführt werden-, wobei den Integrator (25) während einer Zeit T -■ K^/v eine Spannung U - KV zugeführt wird, wo V die vorausgesagte Fahrgeschwindigkeit, ν die Geschwindigkeit des betreffenden Rades sowie K. , K, und Kr, Konstanten sind, wodurch der Integrator eine Spannung U = K.K K₀V/v abgibt, welche dew Verhältnis von Fahr-P geschwindigkeit zu Radgeschwindigkeit proportional ist, und wobei dieses Verhältnis einen digitalen Zäh]er und einen analogen Nenner hat und eine vom Radschlupf abhängige Grosse zum Regeln der Breraswir kung i e s Rad es (1) ist.

0AO ORiQINAL

1 0 9 ο 1 9. / 1 ? R Q