DE2063944C3

DE2063944C3 - Schaltungsanordnung einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE2063944C3
Application number: DE2063944A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 6834 Ketsch Korasiak; Heinz 6906 Leimen Lieber
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1970-12-28
Filing date: 1970-12-28
Publication date: 1982-03-11
Also published as: FR2119976A1; FR2119976B1; DE2063944B2; SE376202B; GB1371776A; US3754797A; DE2063944A1; IT940513B; JPS5313751B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung ijiner blöckiefgeschützten Fährzeügbremsäflläge mit i:inem Fühler, der ein von der Geschwindigkeit des überwachten Rades abhängiges Signal erzeugt, mit einer Schaltung, die eine untere und eine obere, dem zeitlichen Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherte Bezugsgröße erzeugt, mit einer Auswerteschallung, der diese drei Signale zugeführt werden und in der ein Vergleich zwischen den Signalen durchgeführt wird

und die beim Unterschreiten der Bezugsgröße durch das die Radgeschwindigkeit darstellende Signal Steuersignale erzeugt, die einer Bremsdrucksteuereinrichtung zugeführt den Bremsdruck variieren.

Ein Antiblockierregelsystem der angegebenen Art ist aus der DE-OS 19 32128 bekannt Mit den beiden gleichzeitig vorhandenen Bezugsgrößen wird ein Summensignal verglichen, das aus einem Anteil, der drehzahlabhängig ist, und einem Anteil, der verzögerungsabhängig ist, zusammengesetzt ist. Damit entste- ι ο hen nacheinander Steuersignale, die zur Ansteuerung verschiedener Ventile dienen.

Aus der DE-AS 1136215 ist es bekannt, den Raddrehzahlen zweier Räder entsprechende Signale miteinander zu vergleichen und zwei Schwellwerte vorzusehen, nach deren Überschreitung durch das Differenzsignal unterschiedliche Beeinflussungen der Bremskraft vorgenommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Antiblockierregler dahingehend zu verbessern, daß die Radgeschwindigkeit während eines möglichst großen Teiles der Gesamtbre;Tiszeit im optimalen Radgeschwindigkeitsbereich bzw. der Schlupf möglichst lange im optimalen Schlupfbereich verbleibt, wobei dieses Ziel mit einem möglichst geringen Aufwand an Ventilen und Steuermittel dafür erreicht werden soll.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht

Es werden demnach zwei Bezugsgrößen vorgesehen, die beide in ihrem zeitlichen Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit weitgehend angenähert sind, sich in ihrem Betrag aber unterscheiden und beide kleiner als das elektrische Abbild der Fahrzeuggeschwindigkeit sind. Sie können dadurch gebildet sein, daß von der Pseudo-Fahrzeuggeschwindigkeit verschieden große, vorbestimmte Differenzgeschwindigkeiten subtrahiert werden oder dadurch, daß die Pseudo-Fahrzeuggeschwindigkeit prozentual reduziert wird. In den später zu beschreibenden, bevorzugten Ausführungsbeispielen beträgt die obere Bezugsgröße 95% und die untere Bezugsgröße 80% der Pseudo-Fahrzeuggeschwindigkeit.

Es kann nun vorkommen, daß in dem Augenblick, in dem die Radgeschwindigkeit unter die obere Bezugsgröße abfällt — und dies ist der entscheidende Augenblick — zufällig gerade der Vergleich mit der unteren Bezugsgröße stattfindet. Es ist jedoch wünschenswert, in diesem Augenblick sofort die Druckabsenkung einzuleiten. Aus diesem Grunde besteht eine Ausbildungsform der Erfindung darin, daß zunächst die Radgeschwindigkeit auf jeden Fall mit der oberen Bezugsgröße verglichen wird und periodische Umschaltsignale erst erzeugt werden, wenn die Radgeschwindigkeit kleiner als die obere Bezugsgröße ist. Man stellt also die Umschalteinrichtung im Normalzustand so ein, daß die obere Bezugsgröße am Vergleicher erscheint. Der Vergleicherausgang wird mit der Umschalteinrichtung über ein anzug- und abfallverzögertes Zeitglied verbunden, dessen Ausgangssignal die Umschaltung auf die untere Bezugsgröße bewirkt.

Zur weiteren Verfeinerung des Regelverhaltens ist vorgesehen, noch eine dritte Bezugsgröße bereitzustellen, die z. B. 97% der Pseudo-Fahrzeuggeschwindigkeit beträgt und die Umschalteinrichtung so auszubilden, daß auf ein besonderes Signal hin der Vergleich der Radgeschwindigkeit mit dieser Bezugsgröße stattfindet. Insbesondere empfiehlt es sich, auf die dritte Bezugsgröße umzuschalten, solange das Rad in bestimmtem Maße verzögert, d. h„ solange ein eigens vorgesehener Verzögerungs-Signalgeber anspricht Dadurch gelingt es, die Notwendigkeit einer Druckabsenkung bei Bremsbeginn noch früher zu erfassen.

Neben Drucksteuervorrichtungen mit nur zwei Schaltzuständen wie bei den vorerwähnten Ausführungsformen, sind auch Drucksteuervorrichtungen mit drei Schaltzuständen bekannt die den Druck absenken, halten und ansteigen lassen können. Obwohl mit diesen naturgemäß bessere Ergebnisse bezüglich der Regelgüte zu erwarten sind, erbringt die Erfindung im Zusammenwirken mit ihnen weitere Vorteile, wobei jedoch erfindungsgemäß der Regelvorgang nicht nur vom Geschwindigkeitsvergleichssignal, sondern daneben auch von Verzögerungs- und Beschleunigungssignalen beherrscht wird.

Es wird gemäß einer anderen Ausführungform der Erfindung vorgesehen, daß die Radgeschwindigkeit zunächst mit der unteren Bezugsgröße verglichen wird und vom zweiten Regelzyklus an e»ne begrenzte Zeit lang periodische Umschaltsignale erzeugt werden. Diese werden jedoch überlagert durch die in ihrer Wirkung bevorrechtigten Beschleunigungs- und Verzögerungssignale. Das Beschleunigungssignal (hier ist das er-iie gemeint, von einem zweiten wird noch die Rede sein) hält den Druck konstant. Das Verzögerungssignal senkt den Druck ab. Somit kommt das Vergleichssignal, nachdem es den Regelvorgang eingeleitet hat, vom zweiten Zyklus an nur noch zur Wirkung, wenn die Verzögerungs- und Beschleunigungssignale fehlen. Unter dieser Bedingung und im Zusammenwirken mit einem Impulsgeber wird im Radgeschwindigkeitsbereich über der oberen Bezugsgröße der Druck in Stufen angehoben, im Zwischenbereich in Stufen abgesenkt und im unteren Bereich dauernd abgesenkt. »In Stufen« heißt, daß sich Zeiten gleichbleibenden Druckes oder langsamer Druckbewegung mit Zeiten schneller Druckbewegung abwechseln.

Die folgenden Merkmale des erfindungsgemäßen Systems erscheinen zur Erzielung einer kleinen Regelamplitude besonders bedeutungsvoll und zwar einzeln oder in Kombination miteinander. Die Umschalteinrichtung ist im Normalzustand so eingestellt, daß die untere Bezugsgröße am Vergleicher erscheint. Der Verzögerungs- und/oder Beschleunigungssignalgeber bewirkt eine Umschaltung auf die obere Bezugsgröße, wenn die Drehversorgung und/oder -beschleunigung des gebremsten Rades entsprechende Grenzwerte übersteigt. Ist jedoch kein Beschleunigungs- oder Verzögerungssigna! vorhanden, so bewirkt ein Impulsgeber die Bezugsgrößenumschaltung. Dieser Impulsgeber arbeitet jedoch nicht ständig, sondern nur solange er ein Steuersignal erhält. Dieses entsteht mittels einer besonderen Schaltungsanordnung erst ab dem zweiten Regelzyklus beim Erscheinen des Verzögerungssignals und wird durch ein abfallverzögertes Zeitglied verlängert. Wenn die Drucksteuervorrichtung aus einem normal geschlossenen Auslaßventil und einem normal geöffneten Einlaßventil besteht, so ist das Einlaßventil Über logische Schältglieder derart mit den vorgenannten Signalgebern verbunden, daß es bei Vorhandensein des Verzögerungssignales, des Beschleunigungssignales, des Vergleichssignales und/oder während der Impulspausen des vorgenannten Impulsgebers geschlossen ist. Das Auslaßventil ist derart mit den Signalgebern verbunden, daß es geöffnet ist bei Vorhandensein des Verzögerungssignales ab dem zweiten Regelzyklus

und/oder bei Vorhandensein des Vergleichssignals, sofern nicht gleichzeitig das Beschleunigungssigna! ansteht.

Wird eine Drucksteuervorrichtung anderer Bauweise, beispielsweise ein Magnetventil mit mehr als zwei Stellungen, als Drucksteuervorrichtung verwendet, so entsprechen die letztgenannten Voraussetzungen für die Betätigung des Auslaßventiles einer Druckabsenkung und die Voraussetzungen für die Betätigung des Einlaßventils entsprechen einem Konstanthalten des Druckes mit Ausnahme der Fälle, in denen der Druck abgesenkt wird. In der übrigen Zeil und bei allen übrigen Signalkombinationen kann der Bremsdruck ansteigen bzw. ist er dem Willen des Fahrers unterworfen. Konstanthallen schließt Ansteigen mit kleiner, deutlich is geringerer Druckanstiegsgeschwindigkeit ein.

Auch bei diesem System ist es wie bei sielen anderen von Vorteil, wenn der Beschleunigungssignalgeber so eingerichtet ist. daß er ein zweites Bcschlcunigunessignal abgibt, wenn die Radbeschlciinigung einen /\\ eilen. :o höheren Grenzwert überschreitet, und dall dieses Signal das Einlaßventil bevorrechtigt öffnet oder ganz allgemein den Bremsdruck bevorrechtigt schnell ansteigen läßt.

Es wurde schon erwähnt, daß das Impuls-Pause-Vor- 2s hältnis des Impulsgebers, welcher die llnischaltvorrichtung betätigt in Abhängigkeil von der Zeit verändert werden kann. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht. daß das den Impulsgeber steuernde abfallver/ögerte Zeitglied als elektrischer Kondensator ausgebildet ist. \o und daß mit fortschreitender Kondensatorentladung die Impulse im Verhältnis zu den Pausen langer werden. Das ist deshalb wichtig, weil bei Abwesenheit der Beschleunigungs- und Verzögeriingssignale der Impulsgeber allein den Dmckverlauf bestimmt, sofern die Radgeschwindigkeit zwischen den Bezugsgrößen oder über der oberen Bezugsgrößc sich befindet. Die stufenförmige Druckbewegung verläuft daher fortschreitend schneller, im einen Fall nach unten und im anderen nach oben.

Zwei Ausführungsbeispiele sollen nachfolgend die Erfindung näher erläutern:

Fig. I zeigt ein Schiupfregelsystem. bei dem beim Absinken der Radgeschwindigkeit unter die obere Bezugsgrenze der Druck sofort abgesenkt wird:

F i g. 2 zeigt ein Antiblockierregelsystem mit einem Einlaß- und einem Auslaßventil als Drucksteuervorrichtung und mit einem Beschleunigungs- und Verzögerungssensor zusätzlich zum Radgeschwindigkeitssensor. Dieses System gewinnt seine Bezugsgrößen aus der Radgeschwindigkeit selbst und erfüllt als autonomes Regelsystem die höchsten Ansprüche:

Fig. 3 zeig! ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Schaltung der F i g. 2 (diese Figur wurde nachgereicht).

Erstes Ausführungsbeispiel mit Wirkungsweise

Das Schlupfregelsystem nach F i g. 1 zeigt einen Radgeschwindigkeitssensor 1, der einen elektrischen Analogiewert der Raddrehgeschwindigkeit oder gleichbedeutend damit die Drehgeschwindigkeit in Form einer elektrischen Größe einem elektrischen Vergleicher 2 zuführt- Es sei hier gleich darauf hingewiesen, daß aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung in der folgenden Beschreibung der elektrische Analogiewert öfters mit der Geschwindigkeit einfach gleichgesetzt wird. Auf der anderen Seite sind zwei Bezugsgrößenge- " ber 3 und 4 vorhanden. 3 liefert eine obere Bezugsgröße und 4 eine untere Bez.ugsgröße zu einer Umschalteinrichtung 5, welche in ihrer Normalstellung die obere Bezugsgröße einem Vergleicher 2 zuführt, auf ein bestimmtes Umschaltsignal hin jedoch die untere BezugsgröDe.

Die Bez.ugsgrößen sind elektrische Größen, die in ihrem zeitlichen Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit angenähert sind, ihr also etwa entsprechen. Die Eichung der beiden Bezugsgrößengeber bezüglich der durch sie zum Ausdruck gebrachten Geschwindigkeit erfolgt in der gleichen Maßeinheit wie die Eichung des Radgeschwindigkeitssensors 1. F.s ist jedoch festzuhalten, daß die Bez.ugsgrößen beide kleiner als die echte Fahrzeuggeschwindigkeit sind. Die obere Bezugsgröße beträgt etwa 95% und die untere etwa 80% der geglätteten Geschwindigkeit mindestens eines geregelt gebremsten anderen Rades.

Das Schiupfregelsystem nach Fig. I weist ein anzug- und abfallverzögertes Zeitglied 8 auf. mit dessen Hilfe die Umschaltsignale für die Umschalteinrichtung 5 erzeugt werden. Solche anzug- und abfallverzögerten Zcitglieder gehören zum Stand der Technik. Sie wirken in der Weise, daß ein Ausgangssignal vom Beginn des Eingangssignals an gerechnet nach einer ganz bestimmten Zeit und nur dann erscheint, wenn das Eingangssignal diese ganze Zeit über vorgehalten hat. Vom Ende des Fingangssignals an endet das Ausgangssignal wieden'm nach einer bestimmten Zeit. Die beiden Zeiten können untereinander gleich oder auch verschieden sein. Die Umschalteinrichtung 5 muß in diesem Beispiel normalerweise die in der Figur dargestellte Stellung einnehmen, in der die obere Bezugsgröße dem Vergleicher zugeführt wird. Das Zeitglied 8 ist am Ausgang des Vergleichers angeschlossen und sein Ausgangssignal bildet das Umschaltsignal, welches die Umschalteinrichtung auf die untere Bezugsgröße umstellt, solange es selbst vorhanden ist.

Mit diesem Schiupfregelsystem wird erreicht, daß auf jeden Fall beim Absinken der Radgeschwindigkeit unter die obere Bezugsgröße sofort der Druck abgesenkt wird. Nimmt man nun an. daß die Radgeschwindigkeit zunächst im Zwischenbereich verbleibt, dann erscheint nach einer bestimmten Zeit das Ausgangssignal des Zeitgliedes 8. so daß nunmehr die untere Bezugsgröße dem Vergleicher zugeführt wird und damit augenblicklich das Vergleichssignal endet. Der Druck steigt nunmehr an. bis das Zeitglied 8 abgelaufen ist, wonach wieder auf die obere Bezugsgröße umgeschaltet wird. Es entstehen also periodische Umschaltimpulse und periodische Druckschwankungen.

Erst wenn die Radgeschwindigkeit auch unter die untere Bezugsgröße absinkt, endigt der periodische Ablauf und zwar dadurch, daß beim Umschalten auf die untere Bezugsgröße das Vergleichssignal nicht unterbrochen wird. Infolgedessen bleibt jetzt die untere Bezugsgröße dauernd wirksam. Wenn die Radgeschwindigkeit wieder höher ansteigt, wird das Vergleichssignal unterbrochen und der periodische Ablauf setzt wieder ein. Beim Ansteigen über die obere Bezugsgröße endlich kommt der Umschaltvorgang wieder zur Ruhe und der Druck steigt ständig.

Neben den wirkungsmäßigen Vorteilen besticht an diesem Schiupfregelsystem vor allen Dingen die hohe Betriebssicherheit und Einfachheit, die durch die Verwendung des an- und abfallverzögerten Zeitgliedes 8 gegeben ist. Solche Zeitglieder sind unverwüstlich und dem Fachmann sowohl in einstellbarer Version bekannt, als auch mit beliebigen fest eingestellten Bezugszeiten.

Das System ist insbesondere als abhängiges Regelsystem gedacht für angetriebene Räder von Fahrzeugen, wobei die Bezugsgrößen aus den Radgeschwindigkeiten von autonom geregelten, nicht angetriebenen Rädern gewonnen werden.

Schaltungsbeschreibung des zweiten Beispiels

Fiir- 2 zeigt demgegenüber ein Antiblockierregelsystern, das soweit verfeinert ist, daß die Geschwindigkeit des gebremsten Rades selbst, die auch hier von Radgeschwindigkeitssensor 1 abgegriffr.il wird, zur Bildung der Bezugsgrößen herangezogen werden kann. Insbesondere wenn die Geschwindigkeiten von zwei einzeln geregelten Rädern verwendet werden, von denen die jeweils größere ausgewählt wird, ist mit Hilfe von Glättungs- oder Speicherschaltungen ein sehr gutes Abbild der Fahrzeuggesehwiridigkeil zu gewinnen. Daraus entstehen dann die obere und unlere Bczugsgrößc in den b'-'idcn Bc/ügS*^Jrößcn^crcb^f?^rn ^ und 4. Dieser Vorgang ist jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und daher nicht näher beschrieben. Die bei diesem Beispiel verwendete Umschalteinrichtung 5' hat gegenüber den Umschalteinrichtungen der vorhergehenden Figur eine andere Grundeinstellung. Hier wird nämlich normalerweise die untere Bezugsgröße dem Vergleicher 2 zugeführt. Dieser gibt in schon beschriebener Weise ein Vergleichssignal an seinem Ausgang 3 ab.

Neben dem Radgeschwindigkeitssensor 1 ist ein an sich bekannter Radbeschleunigungs- und Radverzöge- 3" rung sensor 9 vorgesehen. Dieser vermag dreierlei Signale abzugeben: Ein Verzögerungssignal — b. welches dann erscheint, wenn die Drehverzögerung größer als ein bestimmter Grenzwert ist. ein Beschleunigungssignal + b\. welches erscheint, sofern die Drehbeschleu- nigung größer als ein bestimmter Beschleunigungsgrenzwert ist und ein Beschleunigungssignal + bi, welches zusätzlich erscheint, wenn die Drehbcschleunigung größer als ein zweiter, höherer Beschleunigungsgrenzwert ist. Die Bauart des Sensors 9 interessiert für die vorliegende Erfindung nicht. Er kann eine oder mehrere Drehmassen enthalten, die federgefesselt sind und Kontakte betätigen oder er kann auf elektronischer Basis aufgebaut sein und die betreffenden Signale durch Differentiation der geschwindigkeitsabhängigen elektrisehen Größe des Sensors 1 und mit Hilfe von Schwellwertverstärkern oder dgl. erzeugen.

Das Verzögerungssignal — b und das Beschleunigungssignal + b\. von denen zunächst die Rede sein soll, haben eine doppelte Aufgabe. Sie bewirken einmal das Umschalten der Umschaltvorrichtung 5' auf die obere Bezugsgröße und zum andern beeinflussen sie die Drucksteuervorrichtung, die im vorliegenden Falle aus einem normalerweise geöffneten Einlaßventil 10 und aus einem normalerweise geschlossenen Auslaßventil 11 besteht Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung dieser Drucksteuervorrichtung beschränkt. Vielmehr ist auch jede andere Drucksteuervorrichtung zu verwenden, die sinngemäß angesteuert wird. Zur Steuerung der Umschaltvorrichtung 5' sind die Signale -b und +b\ des Sensors 9 über ein ODER-Glied 12 mit der Umschaltvorrichtung verbunden. Zur Steuerung des Einlaßventils 10 sind die Signale -b und +b\ über ein ODER-Glied 13 und ein NICHT/UND-Glied 14 geführt und zur Steuerung des Auslaßventils 11 ist das - fc-Signal an ein UND-Glied 15 und das + öi-Signal an den negierten Eingang eines NICHT/UND-Gliedes 16 gelegt Die Ausgänge dieser beiden Glieder führen über ein ODER-Glied 17 zum Auslaßventil.

Der Ausgang 3 des Vergleichers ist über das ODER-Glied 13 mit dem Einlaßventil und über das NICHT/UND-Glied 16 mit dem Auslaßventil verbunden.

Der zweite Eingang des UND-Gliedes 15 ist über ein abfallverzögertes Zeitglied 18 ebenfalls mit dem Ausgang 3 des Vergleichers verbunden. Die Zeitverzö gerung beträgt etwa 400 msec. Vom erstmaligen Auftreten des Vergleichssignals ab wird daher das UND-Glied 15 praktisch dauernd bis zum F.nde des Bremsvorganges für das - fe-Signal geöffnet sein. Man kann sagen, daß normalerweise mit dem Auftreten des Vergleichssignals der Regelvorgang beginnt. Das UND-Glied 15 läßt also — wie das in der Einleitung und in den Patentansprüchen vereinfachend ausgedrückt ist — ab dein zweiten Regelzyklus das — 6-Signal durch.

Über ein weiteres abfallvcr/.öecrtes Zeitglicd 19. das ebenfalls auf e'wa 400 msec eingestellt ist, wird vom Ausgang des UND-Gliedes 15 ein Impulsgeber 20 gesteuert, der strichpunktiert umrahmt dargestellt ist. Er enthält ein NICHT/UND-Glied 21 und ein anzug- und abfallvcrzögertes Zeitglied 22. Das Steuersignal vom Zeitglied 19 geht auf den normalen Eingang des NICHT/UND-Gliedes 21. Dessen Ausgang bildet den einen Ausgang des Impulsgebers 20. Er ist extern über das ODER-Glied 12 mit der Umschalteinrichtung 5 verbunden und intern mit dem Zeitglied 22. Dessen Ausgang wiederum geht auf den negierten Eingang des NICHT/UND-Gliedes 21 und bildet gleichzeitig den /weiten Ausgang des Impulsgebers 20. Er steuert über den vierten Eingang des ODER-Gliedes 13 ebenfalls das Einlaßventil.

Am negierten Eingang des NICHT/UND-Gliedes 14 ist der dritte Ausgang des Sensors 9 angeschlossen, der das zweite Beschleunigungssignal + & führt.

Es sei endlich noch erwähnt, daß das abfallverzögerte Zeitglied 19 mit dem anzug- und abfallverzögertcn Zeitglied 22 durch eine gestrichelt angedeutete Verbindung 23 so verbunden ist, daß die abgegebenen Impulse im Laufe der Zeit bezüglich der Impulspausen immer länger werden.

Wirkungsweise des Beispiels der F i g. 2

Unter Zuhilfenahme der Verläufe der F i g. 3 soll die Wirkungsweise der Schaltung der F i g. 2 näher erläutert werden. In der Fig. 3 ist der tatsächliche Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit mit Vp. die strichpunktiert eingezeichnete Pseudofahrzeuggeschwindigkeit mit V_fl und die beiden hiervon abgeleiteten, gestrichelt gezeichneten Vergleichsschwellen (z. B. 95% und 80% von Vb) mit Vg₀ und V&, bezeichnet. Der Verlauf der Radgeschwindigkeit trägt das Bezugszeichen Vr und der Bremsdruckverlauf das Bezugszeichen P. Die Verzögenings- und Beschleunigungssignale sind mit — b und +fei und + 62 bezeichnet.

a) Einleitung der Regelung — über Vergleichssignal 80%

Im ungebremsten Zustand ist das Einlaßventil geöffnet und das Auslaßventil geschlossen, so daß der Bremsdruck ungehindert ansteigen kann. Es sei nun zunächst der zwar seltene, für rein verzögerungsabhängige Regelsysteme aber kritische Fall betrachtet daß die Radgeschwindigkeit so langsam absinkt daß kein Verzögerungssignal entsteht Die Regelung wird hierbei eingeleitet durch das Vergleichssignal, wenn die

Radgeschwindigkeit die untere Bezugsgröße V_R„ unterschreitet, also bei 80% der Pseudo-Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Einlaßventil schließt und das Auslaßventil öffnet. Der Druck sinkt.

b) Einleitung der Regelung - über -fr und Vergleichssignal 95%

Sind im anderen Fall die Straßenverhältnisse so, daß eine Radverzogerung auftritt, die das Verzögerungssignal - fr verursacht, so wird zunächst das Einlaßventil geschlossen, der Druck also konstant gehalten und gleichzeitig auf die obere Bezugsgröße umgeschaltet. Das UND-Glied 15 sperrt jedoch das -fr-Signal ab. Das System tritt damit in Bereitschaftsstellung, d. h. es wartet ab. ob die Verzögerung so groß ist bzw. so lange vorhalt, daß die Radgeschwindigkeit auf 95% der Pseudo-Fahrzeuggeschwindigkeit V», abfällt. Ist dies nicht der Fall wie bei den Verzögerungssignalen zu den Zeitpunkten fi und I₂ in F i g. 3, so handelt es sich nur um ein κ,ίίί Z/.criigcS SiutMgiwit, ιΰΐΛ itiögiiLnerweise riicfii durch die Betätigung der Bremsen, sondern durch ein Schlagloch in der Straße oder dgl. verursacht worden ist. Das System nimmt davon weiter keine Kenntnis, sondern der Druck steigt weiter an und die Umschalteinrichtung schaltet auf die untere Bezugsgröße zurück.

Wird andererseits bei Vorhandensein des - fr-Signals die obere Bezugsgröße Vg_n von der Radgeschwindigkeit unterschritten wie bei dem zum Zeitpunkt ti auftretenden Verzögerungssignal (Fig. 3), so erscheint das Vergleichssignal, so daß über NICHT/UND-Glied 16 und ODER-Glied 17 das Auslaßventil geöffnet und der Druck abgesenkt wird.

Als weitere Folge wird das Zeitglied 18 angestoßen. Damit gelangt das -fr-Signal über das UND-Glied 15 auf das Zeitglied 19 und stößt dieses ebenfalls an, so daß nunmehr der Impulsgeber 20 arbeitet.

c) Impulsgeber 20

Die Impulse des zweiten Ausgangssignals stimmen zeitlich mit den Impulspausen des ersten Ausgangssignals überein. Das erklärt sich so: Wenn das Signal des Zeitgliedes 19 auf den Eingang des NICHT/UND-Gliedes 21 kommt, erscheiiit es sogleich auch an dessen Ausgang zugleich als erstes Ausgangssignal des Impulsgebers 20 und gelangt zurück auf den Eingang des Zeitgliedes 22. Dessen Anzugszeit ist auf etwa 10 bis 80 msec eingestellt. Wenn diese Zeit abgelaufen ist, erscheint das Ausgangssignal des Zeitgliedes 22. Es geht auf den negierten Eingang des NICHT/UND-Gliedes 21 und bildet zugleich das zweite Ausgangssignal des Impulsgebers 20. Mit seinem Erscheinen endigt das erste Ausgangssignal, weil NICHT/UND-Glied 21 sperrt. Das zweite Ausgangssignal dauert bis zum Ende der Abfallzeit des Zeitgliedes 22, die in der Größenordnung von 10 bis 80 msec liegt Dann erscheint wieder das erste Ausgangssignal und so fort bis letzten Endes das Zeitglicd 19 abgelaufen ist, was jedoch infolge des häufigen Neuanstoßes durch das - fr-Signal im normal verlaufenden Regelvorgang nicht vorkommt

Das geschilderte Arbeiten des Impulsgebers 20 bewirkt abwechselnd das Umschalten auf die obere Bezugsgröße während des ersten Ausgangssignales (in der allgemeineren Ausdrucksweise: Impuls) und das Schließen des Einlaßventiles während des zweiten Ausgangssignales (allgemein: Impulspausen).

d) Vorgänge ohne — b oder + b — im Zwischenbereich Solange jedoch das —fr-Signal noch ansteht, ist ohnehin die obere Bezugsgröße maßgebend, so daß das Arbeiten des Impulsgeber* diesbezüglich keinen Einfluß iiat. Endet nun das -fr-Signal, so wird auf die untere Bezugsgröße Vr_u zurückgeschaltet, wobei es nun darauf ankommt, ob die Radgeschwindigkeit noch im Zwischenbereich ist oder auch die untere Bezugsgröße V_Ba schon unterschritten hat.

Befindet sich die Radgeschwindigkeit noch im Zwischenbereich, wie am Ende des in Fig. 3 bei fj

ίο beginnenden Verzögerungssignals angenommen, so endet mit dem Umschalten das Vergleichssignal. Damit endet auch die Druckabsenkung. Da jedoch der Impulsgeber 20 arbeitet, wird abwechselnd entweder über dessen zweiten Ausgang das Einlaßventil 10 verschlossen und der Druck konstant gehalten, oder über den ersten Ausgang auf die obere Bezugsgröße '/«, umgeschaltet und mittels des Vergleichssignales d'.i Druck gesenkt. Der Impulsgeber bewirkt somit in dieser Situation einen stufenförmigen Druckabbau. Ein solcher Druckabbau isi im Anschluß au das bei it beginnende Verzögerungssignal und ab in in F i g. 3 gezeigt.

e) Vorgänge ohne -froder +fr — im unteren Bereich

Ist bei der Beendigung des - fr-Signals und bei dem damit einhergehenden Zurückschalten auf die untere Bezugsgröße V_Bu die Radgeschwindigkeit unter der unteren Bezugsgröße. so bleibt das Vergleichssignal weiter bestehen und der Druck sinkt weiter ab. bis das Eteschleunigungssignal +fri erscheint. Dies ist im Anschluß an das bei r₉ beginnende Verzögerungssignal gezeigt. Dieses Signal bewirkt zunächst einmal ein Umschalten auf die obere Bezugsgröße. Weiter beendet es mit Hilfe des NICHT/UND-Gliedes 14 die Druckab-Senkung und hält über ODER-Glied 13 das Einlaßventil geschlossen und den Druck konstant (siehe +fr-Signal ab iio. aber auch ab u und /7).

Es folgt nun die Wiederbeschleunigungsphase. Grundsätzlich bleibt der Druck konstant bis zum Ende des Beschleunigungssignals +fri. Wird die Wiederbeschleunigung jedoch besonders groß, so kann ein- oder mehrmals das zweite Beschleunigungssrjnal +O₂ erscheinen, welches über das NICHT/UND-Glied 14 den bestehenden Signalfluß sperrt und das Einlaßventil jeweils öffnet, so daß der Druck ansteigen kann. Dies ist in F i g. 3 ab fii gezeigt.

Es kommt jedoch auch vor, daß die Wiederbeschleunigung außerordentlich langsam vor sich geht, so daß das Beschleunigungssignal +fri abfällt. Dadurch wird wieder auf die untere Bezugsgröße Vg₀ umgeschaltet. Solange die Radgeschwindigkeit noch unterhalb der unteren Bezugsgröße sich bewegt, steht das Vergleichssignal an und der Druck sinkt. Kommt die Radgeschwindigkeit jedoch in den Zwischenbereich, so beherrscht «rjeder der Impulsgeber 20 das Geschehen und baut den Druck treppenförmig ab.

f) Vorgänge ohne — fr oder + Z) — im oberen Bereich

Wächst die Radgeschwindigkeit trotzdem über die obere Bezugsgröße Vb₀ hinaus, so kehrt sich der Einfluß des Impulsgebers 20, sofern er noch arbeitet, ins Gegenteil um: Das erste Ausgangssignal vermag trotz Umschaltung auf die obere Bezugsgröße kein Vergleichssignal mehr hervorzurufen. Daher steigt während ⁶S seines Auftretens der Druck an. Insgesamt gesehen •ergibt sich also ein treppenförmiger Dnickaufbau (wie in F i g. 3 nach dem bei Uj, aber auch nach den bei i« und ti sowie ti beginnenden Signalen gezeigt). Nach Ablauf

dann der ununterbrochene inzwischen schon ein ncuei

des Zeitgliedes 19 folgt
Druckaufbau. wenn nicht
Zyklus begonnen hat.

g) Variable Zeitglieder ,

Die Einstellung der Zeitglieder kann von beliebigen Betriebsparametern abhängig sein. Die Verbindung 23 in Fig. 2 deutet an, daß während der Zeit, in der das Zeitglied 19 ein Ausgangssignal abgibt, die Anzugszeit des Zeitgliedes 22 von 7 auf 20 msec verlängert und die Abfallzeit von 50 auf 10 msec verkürzt wird. Zusätzlich kann noch — was nicht angedeutet ist — die Anzugszeit

des Zeitgliedes 22 vom Vergleichssignal beeinfluBt sein. So hat es sich als vorteilhaft erwiesen, bei einem praktisch ausgeführten System den vorgenannten Änderungsbereich von 20 bis 7 msec unter Belassung der genannten Abhängigkeit auf 80 bis 7 msec zu erweitern, wenn das Vergleichssignal anstelt.

Dieses Antiblockierregelsystem weist einen bisher nie gekannten Grad von Adaptivität an verschiedene und vor allem schnell wechselnde Fahrbahnoberflächen auf. Diese Adaptivität ist letzten Endes ursächlich für die außerordentlich geringen Regelamplituden und damit die hohe Regelgüte.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage mit einem Fühler, der ein von der Geschwindigkeit des überwachten Rades abhängiges Signal erzeugt, mit einer Schaltung, die eine untere und eine obere, dem zeitlichen Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherte Bezugsgröße erzeugt, mit einer Auswerteschaltung, der diese drei Signale zugeführt werden und in der ein Vergleich zwischen den Signalen durchgeführt wird und die beim Unterschreiten der Bezugsgröße durch das die Radgeschwindigkeit darstellende Signal Steuersignale erzeugt, die einer Bremsdrucksteuereinrichtung zugeführt den Bremsdruck variieren, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteschaltung Schaltmittel (2, 5, 5') enthalten sind, um das von der Radgeschwindigkeit abhängige Signal abwechselnd mit den beiden Bezugsgrößen zu vergleichen daß in der Auswerteschaltung mit diesen Schaltmitteln (2, 5, 5') zusammenarbeitende Steuerorgane (8; 12,20) enthalten sind, die abhängig vom Bewegungsverhalten des überwachten Rades den abwechselnden Vergleich auslösen und da3 die bei dem Vergleich mit den beiden Bezugsgrößen jeweils entstehenden Steuersignale auf die Bremsdrucksteuereinrichtung (7; 10,11) jeweils die gleiche Wirkung haben.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Radgeschwindigkeit mit dei oberen Bezugsgröße verglichen wird und daß SchaltmitteV zur Sperrung periodischer Umschaltsignale (7, 8) vorgesehen sind, wenn die Radgeschwindigkeit kleiner ai die obere Bezugsgröße ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Radgeschwindigkeit mit der unteren Bezugsgröße verglichen wird, daß Schaltmittel zur Erzeugung periodischer Umschaltsignale (20) ab dem zweiten Regelzyklus und für eine begrenzte Zeit lang vorgesehen sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Impuls-Pause-Verhältnis des Umschaltsignales zeitabhängig änderbar ist (19, 20).

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß neben den durch den Vergleich mit den Bezugsgrößen gewonnenen Steuersignalen auch von den Rädern abgeleitete Verzögerungssignale (-b) und/oder Beschleunigungssignale (+b) als Steuersignale dienen.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschalteinrichtung (5) vorgesehen und im Normalzustand so eingestellt ist, daß die obere Bezugsgröße einem Vergleicher (2) zugeführt wird, daß der Vergleicherausgang mit der Umschalteinrichtung (5) über ein anzug- und abfallverzögertes erstes Zeitglied (8) verbunden ist, dessen Ausgangssignal die Umschaltung auf die untere Bezugsgröße bewirkt.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1,3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschalteinrichtung (5') vorgesehen und im Normalzustand so eingestellt ist, daß die untere Bezugsgröße einem Vergleicher zugeführt wird und daß die Umschalteinrichtung (5') mit einem Verzögerungs- und/oder Beschleunigungssignalgeber

(9) verbunden ist, der die Umschaltung auf die obere Bezugsgröße bewirkt, wenn die Drehverzögerung und/oder -beschleunigung des gebremsten Rades entsprechende Grenzwerte übersteigt,
8, Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch

gekennzeichnet, daß der Verzögerungssignalgeber (9) zusätzlich über ein zweites Zeitglied (19) mit einem Impulsgeber (20) derart verbunden ist, daß der Impulsgeber ab dem zweiten Re^elzyklus ίο jeweils von dem Verzögerungssignal (— b) ab eine bestimmte Zeit lang periodisch die Umschalteinrichtung (S') betätigt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8 mit einem normalerweise geschlossenen Auslaßventil

'5 (H) und einem normalerweise geöffneten Einlaßventil (10) als Drucksteuervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil über logische Schaltglieder derart mit den vorgenannten Signalgebern verbunden ist, daß es bei Vorhandensein des Verzögerungssignales (— b), des Beschleunigungssignales (+b\). des Ausgangssignales des Vergleichers (2) geschlossen ist

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil zusätzlieh mit dem Impulsgeber (20) verbunden ist, derart, daß es während dessen Impulspausen geschlossen ist.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9 oder 10. dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil

(11) über logische Schaltglieder derart an die vorgenannten Signalgeber angeschlossen ist, daß es geöffnet ist bei Vorhandensein des Verzögerungssignales (-b)ab dem zweiten Regelzyklus, und bei Vorhandensein des Vergleächssignales, sofern nicht gleichzeitig das Beschleunigungssignal (+b\) ansteht.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungssignalgeber (9) ein zweites Beschleunigungssignal (+tu) abgibt, wenn die Radbeschleunigung einen zweiten, höheren Grenzwert überschreitet und daß der Signalgeber derart mit dem Einlaßventil (10) verbunden ist, daß dieses Signal das Ventil (10) bevorrechtigt öffnet.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zeitglied (19) als elektrischer Kondensator ausgebildet und mit dem Impulsgeber (20) derart verbunden (23) ist, daß die Einschaitzeiten der oberen Bezugsgröße mit fortschreitender Entladung des Kondensators im Verhältnis zu den Einschaltzeiten der unteren Bezugsgröße immer länger werden.

14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Bezugsgröße zur Regelung ausgenutzt ist.