DE2056827A1 - Elektrisch gesteuerte Bremsenanlage - Google Patents
Elektrisch gesteuerte BremsenanlageInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
- B60T8/1761—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure
- B60T8/17613—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure based on analogue circuits or digital circuits comprised of discrete electronic elements
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Description
Es gibt verschiedene Bremssysteme, von denen die meisten hydraulisch "betätigte und gesteuerte Anlagen an
Fahrzeugen sind. Es wurden auch Versuche gemacht, hydraulische Bremssysteme elektrisch zu steuern, aber diese
Versuche waren verhältnismäßig teuer, schwierig herzustellen und unempfindlich auf die Betätigung, die der
Bedienungsmannschaft kein richtiges Gefühl für die Höhe der angelegten Bremskraft vermittelt.
Die allgemeine Aufgabe der Erfindung ist es, den Notwendigkeiten der Technik durch ein elektro-hydraulisches
Bremssystem zu entsprechen, das sehr zuverlässig, hochempfindlich und verhältnismäßig billig ist und in erster
Linie für die Verwendung bei Fahrzeugbremsen bestimmt ist,
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrohydraulisches
Bremssystem anzugeben, das in üblicher Weise mit einem GleitSchutzsystem zum elektro-hydraulischen
Regeln von Fahrzeugbremsen zusammenarbeitet.
Die Gegenstände der Erfindung zum Ausführen einer Anordnung zum elektrischen Anlegen der Bremskraft an einen rotierenden
Gegenstand, die ein handbetätigtes und federvorgespanntes Bremspedal, eine Einrichtung zum Erzeugen
eines Gleitschutzsignals mit einer zum Gleitwert des
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rotierenden Gegenstandes umgekehrt proportionaler Amplitude,
eine Einrichtung zum Vergleich der Amplitude zweier elektrischer Signale und zum Erzeugen eines Ausgangswertes
gleich dem niedrigeren der beiden Signale und ein durch das Signal betätigtes Ventil zum Regeln der Erregung
der Bremse enthält. Eine solche Anordnung wird nachstehend beschrieben.
Zum besseren Verständnis der Erfindung dient die Zeichnung, die in einem Blockdiagramm die einzelnen Teile der
Bremsenanlage zum Aufbau eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung zeigt.
Die Bremspedale oder Handgriffe 1o und 12 in der Zeichnung
können sowohl vom Fahrzeugführer als auch vom Beifahrer betätigt werden, wenn eine solche Anlage gewünscht
wird. Eine Anlage mit einem einzigen Pedal bezieht sich ebenfalls auf den Gegenstand der Erfindung, wenn diese
Anordnung gewünscht ist. In jedem Fall sind die Pedale
bzw« Handgriffe 1o und 12 durch Federn 14 bzw, 16 so vorgespannt, daß eine Handbetätigung dasselbe Gefühl
vermittelt, wie es die Betätigung eines Pedals in einem bisherigen vollhydraulischen System gibt. Ein entsprechender
Mechanismus zum richtigen Fühlen durch Fuß oder Hand des Fahrzeugführers und des Beifahrers betrifft die
Gegenstände der Erfindung» Die Federn sind nur als eine übliche Bauart zum Erzielen der gewünschten Ergebnisse
dargestellt.
Jedes Pedal bzwo Handgriff 1o und 12 betätigt zwei entsprechende
linear-veränderbare Differentialtransformatoren
LVDT mit den Bezugszeichen 18-18a bzw» 2o-2oa. Die
Transformatoren liefern Wechselspannungssignale einer Amplitude, die direkt der Handkraft für die Betätigung
der entsprechenden Pedale 1o und 12 proportional ist. Die Wechselspannungen werden in Gleichrichtern 22 und
gleichgerichtet, in Verstärkern 26 und 28 verstärkt und
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dann an einen Kreis 3o geführt, der die niedrigeren Signale
ausscheidet und nur die höheren weiterleitet. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden
zwar die Signale der Bremspedale durch LVDT-Anordnungen erzeugt, es können aber auch andere Übertrager wie Potentiometer
und Dehnungsmesser verwendet werden. Ferner ist ein Wechselstromsignal nicht unbedingt notwendig,
vielmehr kann auch ein entsprechendes Gleichstromsignal erzeugt werden.
Sowohl Fahrzeugführer ....Ls auch Beifahrer betätigen zwei
LVDT Transformatoren 18 und 18a und 2o und 2oa beim Drücken ihrer Bremspedale bzw. Handgriffe,, Aus Sicherheitsgründen
sind zwei vorgesehen und deshalb sind die beiden resultierenden Signale an den Pedalen identisch.
Insbesondere sollen die Signale der Transformatoranordnung 18-18a des Pedals 1o identisch sein. In ähnlicher
Weise sollen auch die Signale der Anordnung 2o-2oa identisch sein. Die Verwendung zweier Anordnungen für jedes
Pedal ist nicht notwendig zur Durchführung der Erfindung, sie ist aber bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus Sicherheitsgründen vorgesehen.
Die elektrischen Signale aus den Anordnungen 2o/18 und 2oa/18a des lahrzeugführers und des Beifahrers sind elektrisch
in Serie geschaltet und außerdem so eingerichtet, daß beispielsweise 3o % Pedalkraft beim Fahrzeugführerpedal
1o und 7o % Kraft beim Beifahrerpedal 5o % der
vollen Bremskraft ergeben. Begrenzereinrichtungen zwischen den Verstärkern 26 und 28 und den Gleichrichtern
22 und 24 begrenzen den Ausgang deB Verstärker 26 und 28 auf 1oo % voller Bremskraft, wenn die Summe der entsprechenden
Transformatoranordnungen 18 und 2o oder 18a und 2oa 1oo % überschreitet.
Normalerweise sind die beiden Signale der Verstärker 26 und 28 wegen der Signale der entsprechenden Transgorma-
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toranordnungen 18 und 2o und 18a, 2oa identisch. Beim
Ausfall eines Signals liefert das andere Signal ein normales Bremssignal weiter. Dies ist so, weil der Kreis 5o
nur die höchsten beiden Verstärkerspannungen überträgt.
Das Signal des Kreises 3o wird an einen Kreis 36 geführt,
der das höhere von zwei angelegten Signalen zurückhält und nur das niedrigere Signal abgibt. Das zweite der beiden
Eingangssignale am Kreis 36 ist ein abgeändertes Gleitschutzsignal, was noch erläutert werden wird. Der
Ausgang des Kreises 36 wird an einen Spannungs-Strom-Kreis 38 gegeben, der einen strom liefert, der der Spannung
des Kreises 36 direkt proportional ist. Es ist ein
wichtiges Merkmal der Erfindung, daß das Ventil 4o stromgesteuert und nicht spannungsgesteuert ist. Dies bedeutet,
daß Änderungen im Widerstand der Ventilwicklung auf das Arbeiten des Ventils keinen Einfluß haben* Der Strom
wird in einem üblichen Verstärker 42 verstärkt. Der Druck des Ventile 4o ist dem Strom in der Ventilwicklung direkt
proportional und dieser ist der Druck, der zum Regeln eines rotierenden Elements 46 an die Bremse 44 gegeben
wird. Das Ventil 4o ist üblicher Bauart, die den hydraulischen Druck einer Druckmittelquelle 48 über die Leitung
5o zum Ventil 4o und zur Bremse 44 unter Rückführung zur
Druckmittelquelle 48 elektrisch regelt.
Aus einer üblichen normalen Gleitschutzschaltung und in üblicher V/eise wird ein Gleitschutzsignal 52 geliefert.
Ein Ansteigen der Gleitschutzsignale bewirkt eine Abnahme des Bremsdruckes. In diesem Fall verträgt das Signal
sich mit dem Ventil 4o nichtm da ein größeres Ventilsignal einen größeren Bremsdruck und somit mehr Gleiten
bewirkt. Deshalb ist eine zusätzliche Schaltung zum Ändern des Gleitschutzsignals notwendig, so daß es abnimmt
und nicht zunimmt und eine lineare Funktion des Signals der Gleitschutzanlage erhalten wird. Dies ge-
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schieht durch eine Quelle 56 konstanten Stromes, eines Nebenschlußkreises 56 und eines Strom-Spannungs-Kreises 58".
Ohne Gleitschutzsignal 52 erfolgt kein Nebenschluß durch
den Shunt 56. Der Strom aus der Quelle 54- bewirkt dann
eine maximale Spannung am Strom-Spannungs-Kreis 58. Dies könnte ein maximales Signal für das Ventil und einen maximalen
Bremsdruck ergeben, aber dies ist gewöhnlich nicht so, weil der Kreis 36 nur die niedrigste Spannung
zum Kreis 18 gelangen läßt und die niedrigste Spannung gewöhnlich das Signal von den Brems-Transformatoranordnungen
ist.
'vVenn die Spannung des Bremskreises groß genug wird, um ein Gleiten zu bewirken, wird das Gleitschutzsystem ein
Signal 52 entwickeln, um den Umlenkstrom der Quelle 54· konstanten Stromes zu überbrücken. Der Umlenkstrom ist
direkt proportional der Amplitude des Gleitschutzsignals. Deshalb wird bei einem maximalen Gleitschutzsignal eine
volle Stromableitung vom Strom-Spannungskreis 58 bestehen.
Der Ausgang des Kreises 58 wird dann zu Null und auch als das niedrigste Signal im Kreis 36 festgestellt·
Dann wird dieses das Steuersignal für das Ventil und be~ wirkt den Abfall des Ausgangsdruckes am Ventil 4-0 auf
Null.
Hieraus ergibt sich, daß das Ventil 4·ο durch die Bremskreise
oder Übertrager 18-2o oder 18a-2oa geregelt wird, bis dem die Gleitbedingungen entgegenstehen. Solange wie
die Gleitzustände bestehen, wird das Ventil durch das Gleitschutzsystem gesteuert, das aus der Stromquelle 54-,
dem Nebenschluß 56 und dem Strom-Spannungskreis 58 besteht. Wenn die Kraft an den Pedalen bzw. Handgriffen 1o
und 12 nachläßt, um den Bremsdruck unter die Gleitgrenze zu bringen, wird das Ventil 4-0 wieder durch die Bremskreise
gesteuert.
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Alle in den Zeichnungen dargestellten Teile sind handelsübliche Elemente oder Schaltungen, die dem Fachmann geläufig
sind. Bin übliches Teil für die Kreise 3o und 36
ist in der Analog- oder Digitaltechnik bekannt. Die Quelle 54- konstanten Stromes kann von jedem qualifizierten
Fachmann erstellt werden. Die Strom-Spannungsquelle 58 und das Ventil sind ebenfalls dem lachmann wohlbekannt.
Ein dem Ventil 4-o entsprechendes Ventil wird in der amerikanischen Patentschrift 31286,734- beschrieben.
Die Erfindung bezieht sich nicht auf die elektrische Koordinierung des Bremsdrucks durch das handbetätigte
Pedal bzw,„ den Handgriff oder eine ähnliche Einrichtung,
wobei ein Gleitschutzsignal, wenn notwendig, ein Übersteuern des Bremssignals ermöglicht. Die Erfindung kann
bei jeder Bremsanlage angewendet werden, die mit oder ohne eine Gleitschutzanlage in der '//eise arbeitet, bei
der ein elektrisches Signal das hydraulische Steuern der Bremse bewirkt.
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Claims (4)
- 68o4-GEOHE GOODYEAR TIRE & RUBBEH COMPANY, Akron/Qhio - USAPatentansprücheΛ J Anordnung zum elektrischen Anlegen einer Kraft anine Bremse an einen umlaufenden Gegenstand mittels eines handbetätigten Bremspedals oder Handgriffs, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Signal mit einer der Kraft am Bremspedal bzw Handgriff (1o, 12) direkt proportionalen Amplitude und ein elektrisches Gleitschutzsignal mit einer dem Wert des Gleitens des umlaufenden Gegenstandes (46) umgekehrt proportionalen Amplitude erzeugt werden und die Amplituden beider elektrischen Signale verglichen miteinander werden und so ein Ausgangssignal gleich dem niedrigeren der beiden Signale ergeben, das ein Ventil (4o) steuert, das die Erregung der Bremse regelt.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremspedal bzw. der Handgriff (1o, 12) durch eine Feder (14, 16) vorgespannt ist und die Einrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Signals proportional der Kraft am Bremspedal linear-veränderbare Differentialtransformatoren (18/18a, 2o/2oa) sind, die ein Wechselspannungssignal mit einer der Kraft am Bremspedal direkt proportionalen Amplitude erzeugen, und dass die Wechselspannungen gleichgerichtet und verstärkt werden.
- 3· Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Primärtransformator für den !fahrzeugführer hä und ein Primärtransformator für den Beifahrer vorgesehen sind, wobei der Transformator für den Fahrzeugführer und der ' für den Beifahrer in Serie liegen, so daß diese Transformatoren zusätzliche elektrische Signale liefern.-8-109822/1350
- 4. Anordnung nach Anspruch 3} dadurch gekennzeichnet, daß mindestens oe ei-n Aufwärtstransformator für Fahrzeugführer und Beifahrer vorgesehen sind, die in Serie liegen und gleichzeitig und unabhängig von den Primärtransformatoren arbeiten.5· Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Begrenzereinrichtung (34) vom Verstärker (28) zurückgeführt ist, um das Signal gleichzurichten und den Ausgang des Verstärkers auf 1oo % der vollen Bremserregung zu begrenzen, wenn die Summe der Sieiale der in Serie liegenden Zusatztransformatojfpi Λο<§ % überschreitet. · ma r10 9822/1350
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