DE2112681A1

DE2112681A1 - UEberwachungsschaltung fuer Frequenzaenderungen von Wechselstromsignalen

Info

Publication number: DE2112681A1
Application number: DE19712112681
Authority: DE
Inventors: Denis Sharp
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1970-03-18
Filing date: 1971-03-16
Publication date: 1971-11-25
Also published as: SE369877B; IT942574B; GB1351458A; CA939787A; NL7103382A; CH534882A; FR2083388A1; US3732437A; BE764359A

Description

Abschrift

N.V.Philips'Gloeilampenfabrieken, Eindhoven/Holland

Überwachungsschaltung für Frequenzänderungen von Wechselstromsignalen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungsschaltung für Frequenzänderungen von Wechselstromsignalen, insbesondere für eine Regelvorrichtung in einem Antiblockierungsbremssystem für mit Rädern versehene Fahrzeuge, die ein Ausgangssignal abgibt, wenn die Frequenz des den Eingangsklemmen zuzuführenden Wechselstromsignals eine eingestellte Änderungsgeschwindigkeit überschreitet, welche Schaltung einen ersten auf das Wechselstromsignal ansprechenden Kreis enthält, der ein erstes Signal liefert, dessen Wiederholungsfrequenz gleich der Frequenz des Wechselstromsignals ist und dessen Spitzenwert von der augenblicklichen Frequenz des Wechselstromsignals abhängig ist, während die Schaltung weiter einen zweiten Kreis mit kapazitiven Speicherelementen zur Speicherung des Spitzenwertes enthält. Eine derartige Überwachungsschaltung läßt sich insbesondere in einem Antiblockierungsbremssystem für mit Rädern versehene Fahrzeuge anwenden, d.h. ein Bremssystem mit einer Antiblockierungsbremsregelvorrichtung zur Verbesserung des

PHB 32 049 /m _2-

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Bremsverhaltens eines Fahrzeuges, dadurch, da" der auf ein Rad des Fahrzeuges ausgeübte Bremsdruck herabgesetzt wird, wenn dieses Rad geneigt ist, auf einer glatten Straßendecke zu blockieren, nachdem die Bremsen in Betrieb gesetzt worden sind; und dadurch, daß dann der Bremsdruck wieder gesteigert wird, ohne daß der Führer seine Behandlung zum Inbetriebsetzen der Bremsen zu ändern braucht. Derartige Bremssysteme können die infolge des Blockierens eines oder mehrerer Räder bestehende. Gefahr vor Rutschen herabsetzen und die Lenkbarkeit des Fahrzeuges während des Bremsvorganges aufrechterhalten, während sie ferner eine Verkürzung des Bremsweges bewirken können.

Die Überwachungsschaltung nach der Erfindung kann insbesondere mit einem Antiblockierungsfahrzeugbremssystem zusammenwirken, das von dem Typ ist, der die nachstehenden mit einem und des Fahrzeuges und der zugehörigen Bremse zusammenwirkenden Teile enthält; ein auf die Radbewegung ansprechendes Element zur Lieferung elektrischer Signale, die zu der Drehbewegung des Rades in einer gewissen Beziehung stehen; eine Regelschaltung, die derart auf diese elektrischen Signale anspricht, daß sie ein elektrisches Ausgangssignal liefert, wenn die Verzögerung des Rades einen vorher bestimmten Wert überschreitet, und ein Regelventil, das derart ausgebildet ist, daß es infolge dieses elektrischen Ausgangssignals v/irksam wird und dann den Bremsdruck, der von einer einen Teil des Systems bildenden Quelle von Flüssigkeit oder Gas unter Druck

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auf die Radbremse ausgeübt wird, herabsetzt.

Bei einen Antiblockierungsfahrzeugbremssystem der obenerwähnten Art kann das auf die Bewegung des Rades ansprechende Element aus einem magnetischen Aufnehmer bestehen, der in der Nähe des zu regelnden Rades angeordnet ist und mit einem auf dem Rad angebrachten und der Drehung des Rades folgenden ferromagnetisehen Zahnkranz zusammenwirkt und dabei eine Reihe von Impulsen liefert (die die erwähnten elektrischen Signale bilden), deren Frequenz der Drehgeschwindigkeit des Rades proportional ist.

Die Überwachungsschaltung kann derart eingerichtet sein, daß sie diese Impulse, verstärkt und begrenzt und dann in eine konstante Spannung umwandelt, die als Geschwindigkeitssignal bezeichnet werden kann und deren Wert der Impulsfrequenz proportional ist. Dieses Geschwindigkeitssignal kann dann in der Überwachungsschaltung zur Bestimmung der Radverzögerung differenziert werden und wenn diese Verzögerung einen vorher bestimmten Wert überschreitet, spricht die Überwachungsschaltung darauf an, indem sie das elektrische Ausgangssignal liefert, mit dessen Hilfe das Regelventil (das gewöhnlich ein Solenoidventil ist) derart wirksam gemacht wird, daß es eine Herabsetzung des Bremsdruckes bewirkt.

Die Erfindung bezweckt, eine Überwachungsschaltung zu schaffen, die unter der Einwirkung der erwähnten Impulsreihe feststellen kann, wenn .ein Rad eine Verzögerung (oder Beschleunigung) aufweist,

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die einen vorherbestimmten Wert überschreitet, wobei es nicht erforderlich ist, eine der Radgeschwindigkeit proportionale Spannung zu differenzieren.

Eine Üb erwachungs schaltung der erwähnten Art ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromkreis an die kapazitiven Speicherelemente angeschlossen ist, der die Spannung über diesen Speicherelementen infolge des Spitzenwertes mit einer vorher bestimmten Geschwindigkeit und in einem vorher bestimmten Ausmaß während des Zeitintervalls wischen aufeinander folgenden Spitzenwerten des ersten Signals ändert, und daß ein Detektionskreis vorgesehen ist, der das erwähnte Ausgangssignal abgibt, wenn der Spitzenwert des ersten Signals sich schneller als die Spannung über den kapazitiven Speicherelementen ändert . Auf diese Weise kann die Überwachungsschaltung, wenn das wechselnde elektrische Signal als eine Funktion der Drehbewegung des Rades abgeleitet wird, so daß die Frequenz des Signals der Radgeschwindigkeit proportional ist, ein vorher bestimmtes Änderungsausmaß (d.h. Verzögerung oder Beschleunigung) des Rades feststellen.

Es hat sich herausgestellt, daß dieses Verfahren zum Feststellen einer bestimmten Verzögerung oder Beschleunigung genauer ,als das ältere Verfahren ist, das darin bestand, daß eine der Radgeschwindigkeit proportionale Spannung differenziert wurde.

Einige Ausfühningsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen

dargestellt und werden im folgenden näher "beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 blockschematisch den Vorteil einer Überwachungsschaltung für ein Antiblockierungsfahrzeugbremssystem der beschriebenen Art,und zwar den Teil bis zu dem Punkt, wo die Verzögerung (und Beschleunigung) abgetastet wird;

Fig. 2 Zeitdiagramme der in der Schaltung nach Fig. 1 auftretenden Ströme und Spannungen,

Fig. 3 einen Verzögerungsdetektor, der einen Teil der Überwachungsschaltung bildet,

Fig. 4 und 5 Abwandlungen des Detektors nach Fig. 3,

Fig«' 6 Zeitdiagramme der im Detektor nach Fig. 3 auftretenden Ströme und Spannungen,

Fig. 7 einen Beschleunigungsdetektor, der einen Teil der Überwachungsschaltung bildet,

Fig. 8 und 9 Abwandlungen des Detektors nach Fig. 7,

Fig. 10 blockschematisch eine Überwachungsschaltung, in der die Erfindung angewendet wird,

Fig. 11 das Schaltbild der Schaltung nach Fig. 10, und

Fig. 12 blockschematisch ein Antiblockierungsfahrzeugbremssystem der beschriebenen Art.

Der in Fig. 1 dargestellte Teil der Schaltung enthält einen Verstärker und Bpgrenzer AL, der durch einen Block dargestellt ist

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und eine Eingangsklemme A und eine Ausgangsklemme B aufweist«, Diese Verstärkungs- und Begrenzungsschaltung kann z.B. die in der noch nicht veröffentlichten britischen Patentanmeldung 37577/69 beschriebene Form haben und ihr Eingang ist mit dem "Aufnehmer" P einer Radbewegungsabtastvorrichtung verbunden und kann auf diese Weise ein wechselndes elektrisches Signal empfangen, dessen Frequenz der Radgeschwindigkeit proportional ist.

Die Zeitdiagramme A und B der Fig. 2 zeigen, daß das zugeführte wechselnde elektrische Signal derart verstärkt und begrenzt wird, daß eine rechteckige Ausgangsspannung mit einer konstanten Amplitude erhalten wird. In der erwähnten Patentanmeldung war die Verstärkungs- und Begrenzungsschaltung unmittelbar mit einem Spannungsgenerator verbunden, der hier durch den Block WG dargestellt wird. Dieser Spannungsgenerator kann eine der in den noch veröffentlichten britischen Patentanmeldungen 44 276/68 , 37 575/69 und 37 578/69 beschriebenen Formen aufweisen. In der Schaltung nach Fig. 1 wird die Wirkung des Spannungsgenerators WG von einem Transistor T1 um etwa 200 μεεο verzögert. Das Aus gangs signal des Transistors T1 hat die auf der Zeile C der Fig. 2 dargestellte Form. Die Ausgangsgröße des Generators WG hat normalerweise die auf der Zeile E der Fig. 2 dargestellte Form. Letztere ist grundsätzlich eine Spannung, die jeweils wieder auf den Wert der Spannung der Speiseleitung herabgesetzt und während einer vorher bestimmten Periode (gewöhnlich etwa 1 μεεο) auf diesem Wert gehalten wird, bevor sie die Gelegenheit bekommt, abzufallen. Der Abfall hat

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vorzugsweise einen Verlauf in Form einer rechteckigen Hyperbel, wie dies bei dem Spannungsgenerator nach der obenerwähnten britischen Patentanmeldung 37 578/69 der Fall ist. Die Spannung wird jeweils zurückgesetzt, wenn die Spannung an der Klemme C sich in negativem Sinne ändert.

Durch die Anwendung einer rechteckigen Hyperbel ist die Amplitude der Spannung an der Klemme E zu dem Zeitpunkt gerade vor dem Zurücksetzen der Spannung der Frequenz des der Klemme A zugeführten wechselnden elektrischen Signals proportional. Der Transistor T2 tastet die Spannung an der Klemme E ab und liefert der Klemme F einen Spannungsimpuls, dessen Amplitude gleichfalls der Frequenz des zugeführten wechselnden elektrischen Signals proportional ist. Um diese Abtastung zu ermöglichen, ist der Emitter des Transistors T2 über die Parallelschaltung des Kondensators C3 und des Widerstandes R3 mit dem Punkt C verbunden, so daß dieser Emitter während einer Abtastperiode gleich der Dauer der an C auftretenden Impulse ein positives Potential aufweist.

Während der Zeit, in der die Spannung an der Klemme E auf dem Speisespannungswert gehalten wird, ist ein positiver Impuls an der Klemme D verfügbar.

Auf diese Weise liefert die in Fig. 1 gezeigte Schaltung drei synchrone Ausgangsspannungen an die Klemmen D, B und F. Die Spannung an der Klemme B hat einen Verlauf, dessen negativster Wert

Iff $**£/ 1 VfT

der Frequenz des'zugeführten wechselnden elektrischen Signals proportional ist. Diese Erscheinung wird dazu benutzt, einen Beschleunigungsdetektor auf eine nachstehend zu beschreibende ¥eise zu betreiben. Auf entsprechende Weise hat die Ausgangsspannung an der Klemme F einen Verlauf, dessen positivster Wert der Frequenz des zugeführten wechselnden elektrischen Signals proportional ist. Diese Erscheinung wird dazu benutzt, einen Verzögerungsdetektor auf eine nachstehend zu beschreibende Weise zu betreiben.

Die Ausgangsspannung an der Klemme D wird zum Zurückversetzen der fe beiden erwähnten Detektoren benutzt.

Fig. 3 zeigt einen Verzögerungsdetektor.

Fig. 4 und 5 zeigen zwei Abwandlungen der Fig. 3 mit einem anderen Entladungswiderstand EL für den Kondensator C1.

Fig. 6 zeigt Ströme und Spannungen, die an verschiedenen Punkten der Fig. 3 auftreten.

Die von der Schaltung nach Fig. 1 an die Klemme F gelieferte Span- * nung wird der Basis eines Transistors T3 zugeführt. Auf diese Weise wird der Kondensator C₁, der mit dem Emitter Transistors T3 verbunden ist, bei jedem positiven Impuls an der Klemme F aufgeladen, derart, daß die Spannung über diesem Kondensator gleich dem höchsten Wert der an die Basis des Transistors T3 angelegten Spannung abzüglich des Basis-Emitter-Spannungsabfalls V_be des

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Transistors ist. In dem Zeitintervall zwischen den Impulsen wird der Kondensator C1 teilweise über den Widerstand R1 entladen.

Normalerweise wird der Transistor T3 einen Stromimpuls (siehe Zeile I der Fig.6) führen, jeweils wenn ein positiver Spannungsimpuls an der Klemme F erscheint. Wenn die Verzögerung eines Rades des Fahrzeuges, die zum Erhalten des wechselnden elektrischen Signals an.der Eingangsklemme A abgetastet wird, genügend hoch wird, werden aufeinander folgende Spannungsimpulse an der Klemme F eine niedrigere Amplitude als die Spannung an der Klemme des Kondensators C1 aufweisen. Es werden somit keine von dem Kollektor des Transistors T3 herrührenden Impulse mehr vorhanden sein. Dieses Fehlen dieser vom Transistor T3 herrührenden Impulse wird detektiert und zur Lieferung eines elektrischen Ausgangssignals benutzt, wodurch ein Antiblockierungsregelventil wirksam gemacht wird.

Bevor beschrieben wird, wie die Detektion stattfindet, muß zunächst die Weise betrachtet werden, in der der Verzögerungspegel eingestellt wird, bei dem die vom Transistor T3 herrührenden Impulse nicht mehr auftreten.

Da die Spitzenspannung an der Klemme F der Radgeschwindigkeit proportional ist, wird der Transistor T3 keine Impulse mehr liefern, wenn das Maß, in dem die Spitzenspannung an der Klemme F abnimmt, größer als das Maß ist, in dem die Spannung an der Klemme H des Kondensators C1 abnimmt. Wenn der Kondensator C1 über

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einen Widerstand R1 entladen wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist, wird die Verzögerung, bei der der Transistor T3 keine Impulse mehr liefert, mit der Geschwindigkeit zunehmen. Dies kann für gewisse Anwendungen genügend sein, aber wenn dies nicht der Fall ist, kann eine der in Fig. 4 oder Fig. 5 gezeigten Schaltungsanordnungen zum Erhalten einer Entladung des Kondensators C1 mit einem konstanten Strom verwendet werden, wodurch eine Einstellung für konstante Verzögerung erzielt wird. In der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 ist die Basis des Transistors T7 mit einem Punkt festen Potentials verbunden, so daß der Emitter dieses Transistors infolge des Vorhandenseins eines Emitterwiderstandes das gleiche feste Potential abzüglich des Basis-Emitter-Spannungsabfalls V, des Transistors aufweist. Der Kollektor des Transistors T7 ist mit der Klemme H des Kondensators C1 verbunden, so daß für den Kondensator eine Entladungsstrecke mit konstantem Strom über den Transistor T7 vorhanden ist, v/eil das Emitterpotential dieses Transistors sich nicht ändern kann. Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 ist die Basis des Transistors T8 mit der Klemme des Kondensators C1 verbunden. Der Basis-Emitterstrom des Transistors T8 infolge des Basis-Emitter-Spannungsabfalls V, ist viel geringer als der für eine bestimmte Verzogerungseinstellung erforderliche Kondensatorentladungsstrom (und beträgt z.B. nur ein Zehntel dieses Stromes). Der größte Teil des Entladungsstromes fließt durch den " Widerstand, der zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors T8 angebracht χει. Dieser Entladungsstrom bleibt trotz Änderungen der Spannung an der Klemme H des Kondensators C1 nahezu konstant,

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weil der Spannungsabfall über diesem Widerstand auf dieser Spannung abzüglich des Basis-Emitter-Spannungsabfalls V^₆ des Transistors T8 gehalten wird.

Der Transistor T3 wird wieder Impulse liefern, wenn die Spitzenspannung an der Klemme F wieder höher als die Spannung an der Klemme H des Kondensators C1 wird.

Die Weise, in der das Fehlen der vom Transistor T3 herrührenden Impulse detektiert wird, wird nachstehend beschrieben.

Jeweils wenn der Transistor T3 einen Impuls liefert, wird der Transistor T4 leitend und wird der Kondensator C2 bis zu der Spannung der stabilisierten Speiseleitung zuzüglich des Spannungsabfalls über der Diode. D1 aufgeladen, weil der Transistor T5 während dieser Periode leitend ist. Dann erscheint sofort ein positiver Impuls an der Klemme D, der den Transistor T5 sperrt und bewirkt, daß der Kondensator C2 teilweise über einen Kollektorbelastungswiderstand R2 des Transistors T5 und die Diode D1 entladen wird. Wie aus dem Diagramm J der Fig. 6 ersichtlich ist, ist diese Entladung nicht genügend groß, um diesen Transistor T6 leitend zu machen. Dies wiederholet sich, bis ein von dem Transistor T3 herrührender Impuls ausfällt, wonach der nächstfolgende positive Impuls an der Klemme D bewirkt, daß der Kondensator C2 in ausreichendem Maße entladen wird, um den Transistor T6 leitend zu machen (Trigger-Pegel an TG^-TR).

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Wenn wieder vom Transistor T3 herrührende Impulse erscheinen, wird der Kondensator C2 schnell aufgeladen, so daß der Transistor T6 wieder gesperrt wird.

Auf diese Weise nimmt die Spannung an der Klemme Q im positiven Sinne zu, wenn die Verzögerung des Rades einen vorher bestimmten durch den Kondensator C1 und dessen Entladungsstrecke bedingten Wert überschreitet. Die Ausgangsspannung an der Klemme G bewegt sich wieder in negativem Sinne, wenn wieder vom Transistor T3 herrührende Impulse geliefert werden.

Fig. 7 zeigt die Schaltungsanordnung des Verzögerungsdetektors. Fig. 8 und 9 zeigen zwei andere Möglichkeiten zum Aufladen des Kondensators C3 mit konstantem Strom.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnungen nach den Fig. 7, 8 und 9 ist nahezu gleich der des Verzögerungsdetektors und der zugehörigen Schaltungsanordnungen zum Entladen mit konstantem Strom, mit dem Unterschied, daß alle Polaritäten umgekehrt sind. Die Ausgangsspannung an der Klemme M ist normalerweise positiv und geht in negativer Richtung, wenn die Beschleunigung einen vorher bestimmten Wert überschreitet, was durch das Ausfallen von Impulsen am Punkt K, der dem Punkt I der Fig. 3 entspricht, festgestellt wird.

Fig. 10 und 11 zeigen eine vollständige Überwachungsschaltung

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für ein Antiblockierungsfahrzeugbremssystem der beschriebenen Art. Zwischen dieser Überwachungsschaltung und der bereits anhand der Fig. 1-9 beschriebenen Schaltung bestehen folgende Unterschiede:

Fig. 11 besteht aus drei Blättern, die Fig. 11a, Fig. 11b und Fig. 11c enthalten, die in der Längsrichtung nebeneinander gelegt werden müssen, wobei Fig. 11b rechts von Fig. 11a und Fig. 11c wieder rechts von Fig. 11b liegt.

Wie bereits beschrieben wurde, zeigt Fig. 1 einen Verstärker und Begrenzer AL, dem sich ein Transistor T1 anschließt, der an die Klemme C einen Impuls mit einer Zeitdauer von 200 \xsec liefert.

der Schaltung Der Verstärker und Begrenzer/nach Fig. 11 enthält außer den bisher beschriebenen Elementen einen Kondensator CA, mit dessen Hilfe eine Wechselstromkopplung zwischen den Transistoren TA und TB erhalten wird. Dies hat zur Folge, daß sich der Verstärker wie eine monostabile statt einer bistabilen Schaltung verhält, und daß er den Impuls von 200 μεβο unmittelbar ohne Zusatz des Transistors T1 \ liefert.

In der ursprünglichen Ausführung wäre die Basis des Transistors TB mit dem Kollektor des Transistors TA über einen Widerstand verbunden, während der Widerstand RA, der hier zwischen der Basis des Transistors TB und der stabilisierten Speiseleitung angebracht ist, nicht vorhanden wäre.

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Die Impulsdauer von 200 μεβο wird durch den Kondensator CA und den •Widerstand RA und auch durch die Spannungsänderung am Kollektor des Transistors TA bestimmt.

Der Beschleunigungsspannungsgenerator ACCG in der Schaltungsanordnung nach Fig. 11 entspricht dem Spannungsgenerator in der Schaltung nach Fig. 1.

Im Beschleunigungsspannungsgenerator ACCG sind eine Diode DA und et ein Widerstand RB angebracht, die dafür sorgen, daß der Generator die Anstiegzeit des Impulses mit einer Impulsdauer von 200 \isec nicht verkürzt. Dies ist bei dieser Schaltung wichtig, weil die ansteigende Flanke dieses Impulses dazu benutzt wird, die in einem folgenden Teil der Schaltung vorhandenen bistabilen Schaltungen FFA und FFB zu triggern.

Die Aus gangs spannung D der Schaltung nach Fig. 1 wird nicht mehr benutzt.

" Auch hier wird aber wohl die Aus gangs spannung 1 dem Beschleunigungsdetektor ACCD zugeführt.

Auch hier wird die Ausgangsspannung F dem Verzögerungsdetektor DECD zugeführt; die Elemente, die zur Lieferung dieser Ausgangsspannung verwendet werden, sind aber etwas anders ausgebildet.

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Die neuen Elemente sind hier als ein Verzögerungsspannungsgenerator DECG dargestellt. Der Kondensator C3 der Schaltung nach Fig. 1 ist weggelassen; der Widerstand R3 ist durch einen Widerstand RC ersetzt, während ein neuer Widerstand RD zwischen dem Punkt F und der stabilisierten Leitung angeordnet ist.

Der Transistor T2 ist durch eine Diode DB ersetzt, die mit einem Punkt im Beschleunigungsdetektor ACCD statt mit dem Punkt E verbunden ist.

Die letztere Änderung hat den Zweck, zu sichern, daß der Verzögerungsdetektor auf eine einige Zeit bestehende Verzierung und nicht auf schnelle Verzögerungen und Beschleunigungen anspricht, die tatsächlich durch das Schwingen der magnetischen Aufnehmer herbeigeführt werden.

Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 erzeugten Ströme und Spannungen. Bei der Schaltung nach Fig. 11 sind die Spannungen C, D, E und F richtig, wenn auch die Spannung D durchaus nicht mehr benutzt wird. B besteht nicht mehr. Die dargestellte Phasenbeziehung zwischen dem mit A bezeichneten Verlauf des Eingangs signals und den übrigen dargestellten Strömen und Spannungen stimmt nicht mehr. Der positive Impuls mit einer Impulsdauer von 200 μεβο, dessen Verlauf mit C bezeichnet ist. wird in der abgeänderten Schaltung zu dem Zeitpunkt geliefert, zu dem das Eingangssignal in positivem Sinne durch Null geht.

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Die Phasenbeziehung zwischen den Spannungen C, D, E und F ist richtig für die Schaltung nach Fig 11. Der neue Verzögerungsdetektor nach Fig. 11 besteht aus zwei Teilen, von denender erste als Verzögerungsdetektor und der zweite (FFD) als bistabile Schaltung für den Verzögerungsdetektor bezeichnet wird. Die bistabile Schaltung erfüllt die Funktion, die in der Schaltung nach Fig. 3 ' von den Transistoren T4, T5 und T6 erfüllt wurde. Der neue Verzögerungsdetektor benutzt eine Entladung mit konstantem Strom für den Kondensator (Kondensator C1 in Fig. 5).

In der Schaltung nach Fig. 11 verstärkt der Transistor TC den vom Verzögerungsdetektor DECD herrührenden Stromimpuls und führt den verstärkten Impuls der bistabilen Schaltung FFD zu. Die bistabile Schaltung wird Jeweils derart getriggert, daß sie in einen Zustand gelangt, der einem positiven Potential am Punkt G entspricht. Der zu diesem Zweck verwendete Triggerimpuls wird über den Impulsformer PS von dem Impuls mit einer Impulsdauer von 200 μββο hergeleitet. Sofort nach diesem Impuls liefert der Verzögerungsdetektor DECD einen Impuls, der den Punkt G wieder auf eine niedrige Spannung bringt. Die bistabile Schaltung bleibt in diesem Zustand,bis der nächstfolgende Impuls von 200 \xsec erscheint.

Wenn das Rad eine die Bezugsverzögerung übersteigende Verzögerung aufweist, wird der Verzögerungsdetektor DECD keine Impulse liefern, so daß die bistabile Schaltung in der einer positiven Spannung am Punkt G entsprechenden Lage bleibt. Infolgedessen wird das elektri-

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sehe Aus gangs signal zum Inbetriebsetzen des Antiblockierungsregelventils erhalten. Die Ausgangsspannung der bistabilen Schaltung wird dein Punkt G entnommen. Diese Ausgangsspannung wird von einem Widerstand RE und einem Kondensator CB gefiltert, damit scharfe Triggerspitzen entfernt werden. Das gefilterte Signal wird zum Einschalten der Ausgangsstufe 0 verwendet, so daß diese das elektrische Ausgangssignal zum Inbetriebsetzen des Antiblockierungsregelventils an die Klemme S liefert.

Der in Fig. 6 dargestellte Verlauf der unterschiedlichen Ströme und Spannungen ist richtig für die Schaltung nach Fig. 11, mit dem Unterschied, daß I und J nun nicht mehr von Bedeutung sind»

Der neue Beschleunigungsdetektor ACCD ähnelt dem neuen Verzögerungsdetektor stark an, indem erjgleichfalls eine konstante Stromspeisung für einen Bezugskondensator hat, wie dies auch in Fig. 1 der Fall ist. Auch mit dem neuen Beschleunigungsdetektor ist eine bistabile Schaltung FFA verbunden, die die Transistoren T10 und T11 der Fig. 7 ersetzt.

Die Ausgangsspannung der bistabilen Schaltung FFA für den Beschleunigungsdetektor wird nicht gefiltert, sondern wird unmittelbar der Ausgangsstufe 0 über eine Diode zugeführt, so daß, wenn die Schaltung eine Beschleunigung feststellt, die die Bezugsbeschleunigung überschreitet, diese Ausgangsstufe angeschaltet wird.

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Das Blockschaltbild nach Fig. 10 zeigt die Impulswege für die Schaltung nach Fig. 11.

Geeignete Elemente und Werte für die Schaltung nach Fig. 11 v/erden nachstehend für ein Fahrzeugrad mit einem Durchmesser von 0,61 m gegeben, welches Rad mit einem ferromagnetischen Zahnkranz mit. 60 Zähnen versehen ist, der beim Mitdrehen des Rades z.B. eine .Ausgangsspannung des magnetischen Aufnehmers mit einem Höchstwert von 1 V bei 100 Umdrehungen/sec (gut 11 km) und von 10 V bei 1000 Umdrehungen/sec (etwa 110 km) liefert.

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Dioden

Da - BYZ38C8V2 (llullard) Db to Dj - 0a202 (Mullard) DA, DB - ⁿ "

Transistoren	- BC108	(Mullard)
TA	_ H	Il
TB	_ (I	If
Ta	- BCY71	II
TB	- BCY71	Il
Tc	- BC108	Il
Td	tr	It
Te	_ It	π
Tf	_ II	tt
Ts	_ 11	Il
Th	_ II	tt
Ti	_ Il	It
TO	- BFY52	It
Tk	- ADY26	tt
Tl	- BCY71	It
TC

Kondensatoren

Ca	- 0.22	It
Cb	- 0.1	It
CA	- 0.022	It
Cc	- 0.022	Il
Cd	- 0.047	It
Ce	- 0.1	Il
Cf	- 0.47	pF
Cg	- 2000	μΡ
Ch	- 0.47	pF
Ci	- 4700	μ?
Cj	- 2.2	Il
CB	- 0.1

+Ve =12 volts

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Widerstände	150	ohms	to	Rv	- 330	2	112681
RA	22 K	Ii	Rw	- 100	κ	ohms
RB	220 K	Il	Rx	- 100	κ	Il
RC	47 K	Il	Ry	12	K	it
RD	100 K	It	Re	12	K	Il
RA	1K5	It	Raa	12	K	ti
Re	68 K	ft	Rab	- 680	K	It
Rf	12 K	It	Rac	- 100	K	Il
Rg	1K8	Il	Rad	- 150		ti
RB	100	Il	Rae	- 330	K	If
Rh	100 K	It .	Raf	10	K	Il
Ri	82 K	It	RC	- 47	K	It
Rd	1 K	ti	RD	- 100	K	Il
Rk	1 K	It	Rag	- 2K2	K	It
Rl	33 K	It	Rah	- 100		ti
Rm	33 K	It	Rai'	- 100	K	It
Rn	2K2	Il	Raj	12	K	ft
Ro	2K2	Il	Rak		K	ft
Rp	2K2	It	RaI	- 220	K	if
Rq	330 K	Il	Ram	10		. ti
Rr	150 K	Il	Ran	22	K	If
Rs	100	Il	Rao	- 4.7		" (3 watts)
Rt	680 K	It				ti It
Ru

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Fig. 12 zeigt blockschematisch ein Antiblockierungsfahrzeugbremssystem, in dem die Erfindung angewandt werden kann. Das Schema zeigt ein Bremspedal FP zur Betätigung des Kolbens eines Hauptzylinders MC, der eine Quelle von Gas oder Flüssigkeit unter Druck für das System bildet. Der Hauptzylinder setzt (unmittelbar oder unter Zuhilfenahme eines Servomechanismus) über eine Antiblockierungsregelvorrichtung CU eine Radbremse WB für ein Rad ¥ des betreffenden Fahrzeuges in Betrieb. Eine Radabtastvorrichtung SE führt einer Überwachungsschaltung CCM elektrische Impulse zu, die zu der Drehbewegung des Rades in einer gewissen Beziehung stehen. Die Antiblockierungsregelvorrichtung CU enthält einen Regelventilmechanismus, der auf ein elektrisches Ausgangssignal anspricht, das von der Überwachungsschaltung CCM anspricht und dabei wirksam wird und den auf die Radbremse WB ausgeübten Bremsdruck herabsetzt. Dieses System ist der oberibeschriebenen Art,und im vorliegenden Beispiel würde das elektrische Ausgangssignal von der Überwachungsschaltung CCM geliefert werden, wenn die Verzögerung des Rades einen vorher bestimmten Wert überschreiten würde. Die Rad=btastvorriehtung SE ist dabei der Aufnehmer und die Antiblockierungsregelvorrichtung CU enthält ein Solenoid und ein Antiblockierungsregelventil.

Wie mit der Leitung LL angegeben ist, können gesonderte Systeme der in Fig. 12 gezeigten Art (mit einer gemeinsamen Quelle von Gas oder Flüssigkeit unter Druck) für jedes Rad eines Fahrzeuges

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vorhanden sein; es ist aber auch möglich, ein einziges System für zwei (Hinter) Räder anzubringen, die von einer einzigen Antriebsachse angetrieben werden, wobei eine Abtastvorrichtung mit dieser Achse zur Lieferung der elektrischen zu der Drehbewegung der Räder in einer gewissen Beziehung stehenden Signale zusammenwirkt. Auch kann eine einzige Antiblockierungsregelvorrichtung mit einem Regelventilmechanismus für alle Räder eines Fahrzeuges gemeinsam verwendet werden. In diesem Falle hat jedes Rad eine zugehörige Abtastvorrichtung und Überwachungsschaltung, wobei jede dieser Überwachungsschaltungen ein elektrisches Ausgangssignal liefern.kann,Wodurch der Regelventilmechanismus in Betrieb gesetzt wird, wenn das betreffend.. Rad geneigt ist, zu blockieren.

Patentansprüche:

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1 098 AB/1 16.7

Claims

Patentansprüche:

1. Überwachungsschaltung für Frequenzänderungen von Wechselst^onsignalen, insbesondere für eine Regelvorrichtung in eine" Antiblocr.ierungsbrems system für mit Rädern versehene Fahrzeuge, die ein Ausgangssignal abgibt, wenn die Frequenz des den Einganssklemmen zuzuführenden Wechselstromsignals eine eingestellte Änderungsgeschwindigkeit überschreitet., welche Schaltung einen ersten auf das Wechselstromsignal ansprechenden Kreis enthält, der ein erstes Signal liefert, dessen Wiederholungsfrequenz gleich der Frequenz des Wechselstroms ignals ist und dessen Spitzenwert von der augenblicklichen Freqiienz des Wechselstromsignals abhängig ist, während die Schaltung weiter einen zweiten Kreis enthält, der kapazitive Speicherelemente zur Speicherung des Spitzenwertes aufweist dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromkreis (R,.; T₇; ToJ T^p» T₁^; T_c; T) an die kapazitiven Speicherelemente (C₁; C₇; C₂) angeschlossen ist, der die durch den Spitzenwert herbeigeführte Spannung über diesen Speicherelementen mit einer vorher bestimmten Beschwindigkeit und in einem vorher bestimmten Ausmaß während des Zeitintervalls zwischen aufeinander folgenden Spitzenwerten des ersten Signals (F; E) ändert, und daß ein Detektionskreis (T₃; T ; T_b; T_f) vorgesehen ist, der das erwähnte Ausgangssignal abgibt, wenn sich der Spitzenwert des ersten Signals schneller als die Spannung über den kapazitiven Speicherelementen ändert.

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2. Überwachungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis aus einer Stromentlade (Fig.3,4,5) bzw. -Ladeschaltung (Fig.7,8,9) besteht, die während des Zeitintervalleszwischen aufeinander folgenden Spitzenwerten des ersten Signals (F; B) vom Detektionskreis (T,; Tq) in Betrieb gesetzt wird, wobei die durch die Stromentlade- bzw.-Ladeschaltung und einem Kondensator (Cj) der kapazitiven Speicherelemente herbeigeführte Zeitkonstante die erwähnte vorher bestimmte Änderungsgeschwindigkeit der Spannung über den kapazitiven Speicherelementen bedingt.

3. Überwachungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromentlade- bzw. -Ladeschaltung aus einem Widerstand (R₁) besteht, der den erwähnten Kondensator (C₁) überbrückt, wodurch die erwähnte vorher bestimmte Änderungsgeschwindigkeit der Spannung über den kapazitiven Speicherelementen um den Wert dieser Spannung zunimmt.

4. Überwachungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromentlade- bzw. -Ladeschaltung aus einem oder mehreren Transistoren (T₇; T_e; T₁₂; T₁₃) besteht, die derart geschaltet sind, daß sie einen nahezu konstanten Stromweg parallel zu dem Kondensator (C-) bilden.

5. Überwachungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistorschaltung (Fig. 4; Fig.8) aus einem Transistor (T₇; T^₂) besteht, an dessen Basis eine Vorspannung liegt,

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mit deren Hilfe der Transistor leitend gemacht wird, wobei der Transistor einen derartigen Emitterwiderstand aufweist, daß die Spannung am Emitter des Transistors nahezu gleich der Basisspannung abzüglich des Basis-Emitter-Spannungsabfalls (V, ) des Transistors ist, und daß die Emitterspannung zusammen mit dem Emitterwiderstand, durch den infolge der Spannung über dem Kondensator (C,,) Strom fließt, wenn die Stromentladebzw. -Ladeschaltung in Betrieb gesetzt wird, die erwähnte vorher bestimmte Änderungsgeschwindigkeit der Spannung über den kapazitiven Speicherelementen bestimmt.

6. Überwachungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistorschaltung (Fig. 5; Fig.9) aus einem Transistor (TqJ T-I^) besteht, dessen Basis mit einer Klemme des erwähnten Kondensators verbunden ist, weiter aus einem zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors eingeschalteten Kopplungswiderstand und aus einem zweiten Emitterwiderstand des Transistors, durch den infolge der Spannung über dem Kondensator Strom fließt, wenn die Stromentlade- bzw. -Ladeschaltung in Betrieb gesetzt wird, wobei die erwähnte vorher bestimmte Änderungsgeschwindigkeit der Spannung über den kapazitiven Speicherelementen nahezu völlig durch das Fließen von Strom durch den Kopplungswiderstand bestimmt wird, während der Spannungsabfall über diesem Widerstand dem Basis-Emitter-Spannungsabfall (Vj₃₆) dieses Transistors nahezu gleich bleibt.

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7. Überwachungsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet_; daß der Detektionskreis aus einen Transistor (T-; Tq) besteht, dessen Emitter derart geschaltet ist, daß er die Spannung über den kapazitiven Speicherelementen empfängt und dessen Basis derart geschaltet ist, daß sie das erwähnte erste Signal (Fj E) empfängt, welcher Transistor auf jeden Spitzenwert dieses Signals anspricht und dann bewirkt oder ermöglicht, da" die kapazitiven Speicherelemente diesen Spitzenwert speichern, während der Transistor weiter anspricht und ein elektrisches Ausgangssignal liefert, wenn er nicht mehr auf den erwähnten Spitzenwert an seiner Basis anspricht, weil die Amplitude dieses Spitzenwertes ungenügend ist, um den leitenden Zustand des Transistors in bezug auf die durch die Spannung über den kapazitiven Speicherelementen bestimmte Transistoremitterspannung zu ändern.

8. Überwachungsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichn-et, daß der Transistor (T^; Tq) normalerweise einen Ausgangsimpuls (I; K) bei jedes Spitzenwert des erwähnten ersten Signals liefert, wobei dieses elektrische Ausgangssignal durch das Fehlen derartiger Aus gangs impulse gebildet v/ird, wenn der Transistor weiter auf die im vorangehenden Anspruch beschriebene Weise anspricht, während die Überwachungsschaltung ferner eine Ausgangsstufe (T^, T₅, Tg, T^₀, T₁₁) enthält, die auf Jeden Impuls einer Impulsreihe (D) mit der Frequenz des Wechselstromsignals anspricht und ein Ausgangssignal (G;M) liefert, wenn dem Impuls sofort das erwähnte elektrische Ausgangssignal des Detektionskreises vorangeht.

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9. Überwachungsschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe aus einem oder mehreren Kondensatoren (C₂) besteht, die auf jeden der erwähnten Impulse (D) ansprechen und dabei die Neigung aufweisen, eine Ladung zu erhalten, die für die Lieferung einer Spannung geeignet ist, die den Triggerpegel eines Ausgangstransistors (Tg, T^) überschreitet, wobei die Ladung des Kondensators (der Kondensatoren) in umgekehrtem Sinne von jedem der erwähnten Ausgangsimpulse des Detektionskreises (T-, T/,, T_Q, T^₀) geändert wird, wodurch d'ese Ladung erhalten wird, wenn das erwähnte elektrische Ausgangssignal auftritt, was zur Folge hat, daß der Ausgangstransistor(Tg, T₁^) sein Ausgangssignal (G,M) liefert,

10. Überwachungsschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe ein bistabiles Element (FFA, FFD) enthäli^das von jedem der erwähnten Impulse (C) in einen bestimmten Zustand gebracht und von jede:·¹, der erwähnten Ausgangsimpulse in den anderen Zustand zurückversetzt wird, wodurch das bistabile Element in dem ersten Zustand bleibt, wenn das erwähnte elektrische Ausgangssignal auftritt, was zur Folge hat, daß ein Ausgangstransistor (T-,) das erwähnte Ausgangssignal liefert.

11. Antiblockierungsfahrzeugbremssystem, das enthält:

eine Radbewegungsabtastvorrichtung, die ein Wechselstromsignal liefert, das zu der Radgeschwindigkeit in einer gewissen 3e-

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Ziehung steht; eine Überwachungsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche und ein Regelventil zur Änderung des Bremsdruckes, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsklemmen der Überwachungsschaltung an die Radbewegungsabtastvorrichtung angeschlossen sind und die Überwachungsschaltung das Wechselstromsignal empfängt, während das Regelventil an den Ausgang der Überwachungsschaltung angeschlossen ist und das Ausgangssignal empfängt.

12, Antiblockierungsfahrzeugbremssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung anspricht, wenn eine bestimmte Frequenzanderungsgeschwindigkeit in negativem Sinne überschritten wird, was einem Radverzögerungsgrenzwert entspricht, während das Ausgangssignal das Regelventil betätigt, damit der Bremsdruck geändert wird.

13. Antiblockierungsfahrzeugbremssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Überwachungsschaltung anspricht, wenn die Frequenzänderungsgeschwindigkeit in positiven Sinne überschritten wird, was einem Radbeschleunigungsgrenzwert entspricht, wobei das Ausgangssignal das Regelventil in die Ruhelage zurückversetzt.

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