DE2056827A1 - Elektrisch gesteuerte Bremsenanlage - Google Patents

Description

TKE GOODYEAR TIHE & EUBBER GOMPAJn", Akron/Qhio - USA Elektrisch gesteuerte Bremsenanlage

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)

1. 68o4-GE

   OHE GOODYEAR TIRE & RUBBEH COMPANY, Akron/Qhio - USA

   Patentansprüche

   Λ J Anordnung zum elektrischen Anlegen einer Kraft an

   ine 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. 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. 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.

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4. 4. Anordnung nach Anspruch 3_} dadurch gekennzeichnet, daß mindestens o^{e e}i-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 r

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