DE2212584A1

DE2212584A1 - Fahrzeug-Bremsanlage

Info

Publication number: DE2212584A1
Application number: DE19722212584
Authority: DE
Inventors: Urban John Arthur; Mcninch Jun Joseph Hamilton
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1971-03-17
Filing date: 1972-03-15
Publication date: 1972-09-28
Also published as: GB1385743A; BR7201504D0; AR197185A1; CA970860A; IT959570B

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für ein Fahrzeug mit einer Mehrzahl mit Bremsen ausgerüsteten und unter Abständen angeordneten Rädern.

Die Anlage dient zur Steuerung des Bremsdruckes, der auf die über ein Druckmittel betätigten Bremsen eines Fahrzeuges ausgeübt v/ird, wobei insbesondere bei einer Luftdruck-Bremsanlage für Lastwagen ein logisches Verbundsystem das Blockieren der Bremsen vermeidet. Die Erfindung ist weiter unten im Zusammenhang mit einer Luftdruckbremsanlage für Zugmaschinen und Anhänger beschrieben, hat jedoch ein breiteres Anwendungsfeld
und kann auch bei anderen Fahrzeugarten und Bremsanlagen angewendet werden.

Es ist bekannt, daß durch Bremsblockierung eines Fahrzeugrades unerwünschte Folgeerscheinungen auftreten, beispielsweise ein verlängerter Bremsweg bis zum Halten des Fahrzeuges, erhöhte

209840/0763

Reifenabnutzung und auch ein Verlust der Richtungssteuerung des PAhrzeuges. Um diese Folgeerscheinungen zu vermeiden, sind zahlreife Antiblockiersysterne entwickelt worden, mit denen ein blockiertes Rad oder eine unmittelbar bevorstehende Blockierung festgestellt wird. Bei sämtlichen bekannten Systemen werden die Bremsen in üblicher Weise solange durch den Fahrer betätigt, bis das System ein blockiertes Rad oder eine bevorstehende Blockierung·feststellt« Danach Übernimmt das System selbsttätig die Steuerung der Bremsbetätigung, bis der Fahrzustand beseitigt ist, der das System ausgelöst hat. Die bekannten Vorschläge haben sich in der praktischen Anwendung unter anderem deshalb als unbefriedigend erwiesen, well , zuvieLe veränderliche Einflußgrößen berücksichtigt werden müssen, damit das System unter allen möglichen Bedingungen zufriedenstellend sicher arbeitet. Diesen Einflußgrößen gehören die Bauart der Bremsanlage, die Trägheitsmasse des Radesund des Antriebssystems, fer.ner die jeweils angetroffenen veränderlichen Straßenbedingungen, die Reibwerte der Reifen, die statische Bremslast und der Einfluß der Gewichtsverlagerung während des Bremsvorganges.

Ein Antiblockiersystem soll darüber hinaus eine ausreichende Empfindlichkeit besitzen, um auch bevorstehende Blockierungszustände festzustellen, damit einer tatsächlichen Blockierung zuvorgekommen werden kann. Andererseits'muß ein unbeabsichtigtes Ansprechen des Systems während des normalen Bremsvorganges und. beim V/enden des Fahrzeuges sowie unter Berücksichtigung verschiedener Abrollradien der Reifen vermieden werden.

Ein anderer wichtiger Gesichtspunkt ist die Zuverlässigkeit des Ausgangssignals solcher Steueranordnungen, die. unabhängig

is> von dem Maß der Überbremsung während eines Blockiervorganges

Φ gewährleistet sein muß. Dies bedeutet, daß unabhängig davon *? ein Blockiersignal erzeugt werden muß, ob das Maß der übero bremsung gering oder sehr hoch ist, wie beispielsweise bei ο einer Angstbremsung auf vereister Straße. Eine Überbremsung ο liegt immer dann vor, sobald der Blockierzustand erreicht ist, ·** wobei das Übermaß durch den Wert des Bremsdruckes bestimmt wird, der den optimalen Bremsdruck übersteigt. Dieses Übermaß

kann sehr klein sein, so daß ein allmähliches Blockieren eintritt und ein Rad bis zum Blockierzustand verzögert wird, ohne daß dadurch ein Blockiersignal erzeugt wird. Bei einigen Steueranlagen können die Fahrzeugräder vorzeitig auf die Geschwindigkeit Null abgebremst werden, wobei eine solche stufenweise Blockierung bei einigen bekannten Systemen vorkommt, wenn der Bremsbetätigungsdruck ein geringes Übermaß aufweist, und in anderen Systemen, wenn der optimale Bremsbetätigungsdruck weit überschritten wird. Es sind auch Steueranordnungen bekannt, bei denen eine sehr starke Überbremsung zu einer schnellen Blockierung der Räder führt, bevor der Bremsdruck entlastet werden kann, was zu einem Verlust des Blockiersignais führt.

Der Erfindung liegt, die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Antiblockiersystem anzugeben, das in der Lage ist, ein blockiertes Rad oder eine bevorstehende Blockierung festzustellen und unter sämtlichen Betriebsbedingungen .ein Blockiersignal zu erzeugen.

Bei einer Bremsanlage der eingangs bezeichneten Bauart ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung zur Zuführung von Bremskräften zur Betätigung der. Bremsen sowie zur Beseitigung der Bremskräfte in Abhängigkeit von einem'Blockiersignal; durch den einzelnen Rädern zugeordnete Signalgeneratoren zur Erzeugung von Signalen, die für die jeweilige Raddrehzahl kennzeichnend sind; durch eine erste logische Schaltung zur Erzeugung eines Blockiersignales, wenn das Drehzahlsignal eines Rades um einen vorbestimmten Betrag von dem Drehzahlsignal des am schnellsten rotierenden Rades abweicht; durch eine zweite logische Schaltung zur Erzeugung eines Blockiersignals, wenn die Verzögerung eines Rades einen vorbestimmten Verzögerungswert überschreitet; durch eine dritte logische Schaltung zur Erzeugung eines Blockiersignals, wenn das Drehzahlsignal eines Rades unter eine berechnete Bezugsdrehzahl absinkt, und durch Schaltungsmittel zur Verbindung der logischen Schaltungen, so daß ein von einer der logischen Schaltungen erzeugtes Blockiersignal die Bremsluftereinrichtung betätigt.

209840/0763 _/_

Innerhalb des zusammengesetzten logischen Antiblockiersystems wirken mehrere verschiedene logische Schaltungen in Parallelanordnung zusammen und verarbeiten Eingangssignale einer gemeinsamen Signalquelle entsprechend der Logik der jeweiligen Schaltung, wobei sich die verschiedenen Schaltungen untereinander so ergänzen, daß wenigstens eine logische Schaltung eine Radblockierung oder eine bevorstehende Blockierung unter den verschiedensten Straßenbedingungeh und Bremsbetätigungsdrücken feststellt.

Die zusammengesetzte logis.che Schaltungsanordnung enthält eine Raddrehzahllogik, eine die Verzögerung von Rad und Achse berücksichtigende Logik sowie eine die Drehzahlen sämtlicher Räder berücksichtigende Logik, die sämtlich ein Blockiersignal erzeugen, um den Bremsbetätigungsdruck selbsttätig zu verändern.

Das Antiblockiersystem nach der Erfindung eignet sich durch seinen Aufbau zur Erstellung eines Baukastensystems, in dem ein Hauptbaustein zusammen mit anzufügenden abhängigen Bausteinen verwendet werden kann, um eine Antiblockiersteuerung für mehrachsige Fahrzeuge zusammenzustellen, z.B. für aus Zugmaschine und Anhänger bestehende Einheiten o.dgl..

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Steueranordnung einen Häuptbaustein zur Steuerung des den beiden Rädern einer Achse zugeführten Bremsbetätigungsdruckes, wobei der Baustein eine logische Schaltung zur Erzeugung eines Blockiersignales enthält, wenn die Verzögerung eines Rades einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, und eine kombinierte logische Schaltung zur Erzeugung eines Blockiersignals aufweist, wenn entweder die tatsächliche DRehzahl eines Rades um einen vorbestimmten Wert von der Drehzahl des am schnellsten rotierenden Rades des Fahrzeuges abweicht oder wenn die Drehzahl eines Rades um einen vorbestimmten Wert niedriger ist

2098Λ0/0763 ^m/"

als die für angenommene vorbestimmte Bedingungen errechnete Drehzahl des Rades.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Steueranordnung bei einem zweiachsigen Fahrzeug angewendet werden, wobei der Hauptbaustein beispielsweise der Lenkachse des Fahrzeuges zugeordnet ist, während die abhängigen Bausteine die Bremsen der Räder auf der anderen Achse steuern. Dem abhängigen Baustein werden zwei Drehzahlsignale zugeführt, die für die Drehzahlen der beiden Räder kennzeichnend sind, denen dieser Baustein zugeordnet ist« Diese beiden DRehzahlsignale werden summiert und einer ersten logischen Schaltung zugeführt, die ein Blockiersignal erzeugt, wenn die Achsgeschwin-· dlgkeit sich stärker als um ein vorbestimmtes Maximalmaß verzögert. Der abhängige Baustein enthält ferner eine kombinierte logische Schaltung, die die gleiche Betriebsweise wie die kombinierte logische Schaltung des Haupttiausteins aufweist.

Diese grundlegende Antiblockier-Steueranordnung mit einem Kauptbaustein und einem abhängigen Baustein kann durch zusätzliche abhängige Bausteine für jede weitere Fahrzeugachse erweitert werden, so daß sich Fahrzeuge mit beliebigen Achskombinationen steuern lassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Steueranordnung

nach der Erfindung für ein zweiachsiges Fahrzeug, Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steueranordnung mit einem

Hauptbaustein und einem abhängigen Baustein, Fig. 3 eine Verstärkerschaltung für den Hauptbaustein nach

Fig. 2 und
Fig. b eine Verstärkerschaltung für den abhängigen Baustein

nach Fig. 2.

209840/0763

Entsprechend Pig. 1 besitzt ein Zugfahrzeug lenkbare Räder 10, 12 auf der Vorderachse sowie Antriebsräder 14, 16 auf der Hinterachse. Sämtliche Räder sind mit nicht gezeigten Luftdruckbremsen üblicher Bauart ausgestattet. Den Rädern sind Signalgeneratoren Gl₃ G2, G3» G4 bekannter Bauart zugeordnet, die der jeweiligen Raddrehzahl proportionale elektrische Signale erzeugen. Die von den Generatoren Gl und G2 abgegebenen Signale werden über Leiter 20,2 lund 22 und die von den Generatoren G3 und Gh abgegebenen Signale werden über Leiter 24, 25 und 26 der zusammengesetzten logischen Schaltungsanordnung 19 zugeführt .

Die pneumatische Bremsanlage umfaßt einen Hochdruckbehälter 30, der über eine Leitung 34 an ein übliches Pedalventil 32 angeschlossen ist, das vom Fahrer über das Bremspedal 38 betätigt wird, um einer Steuerleitung 36 Druckluft zuzuführen. Die Leitung 3d steht mit zwei Relais-Ventilen 40, 42 in Verbindung. Die Ventile 40, 42 dienen während der normalen Bremsbetätigung als Relais-Ventile und bei Auftreten eines Blockierungszustandes als Ausgleichsventile, um die durch die logische Schaltungsanordnung 19 erzielte Bremssteuerung zu ergänzen« Im Relais-Betrieb regeln die Ventile 40 und 42 den den Bremsen zugeführten Luftdruck proportional zum Betätigungsweg des Pedals 3δ. Der Bremsdruck für die Vorderräder 10, 12 wird dem Behälter 30 über Leitungen 44, 45, Ventil 40 und Leitungen 46, 47 entnommen. Den Bremsen der Räder 14 und 16 wird der Bremsdruck über Leitungen 44, 48, Ventil 42 und Leitungen 49, 50 zugeführt.

Wird während des Bremsens ein Blockierzustand eines Rades festgestellt, so wird das erzeugte Blockiersignal dem jeweiligen Ventil 40 oder 42 zugeführt, das daraufhin selbsttätig den Bremsdrucksteuert. Wenn beispielsweise die logische Schaltungsanordnung 19 die eintretende Blockierung des linken Vorderrades 10 und / oder des rechten Vorderrades 12 feststellt, so wird das erzeugte Blockierungssignal über die

209840/0763 -/-

Leiter 52, 5¹J einem dem Ventil 40 zugeordneten Elektromagneten 56 zugeführt. Das auf diese Weise betätigte Ventil 40 sperrt die Druckluftzufuhr zu den Bremsen der Räder 12 und I^ ab, und belüftet die Bremsanlage. Wenn der Blockierzustand beseitigt worden ist, wird der Hubmagnet 56 abgeschaltet und den " · Bremsen über das Ventil von neuem ein zunächst steil und danach langsam ansteigender Bremsdruck zugeführt· Die Einzelheiten des Ausgleichsventils sind in der vom gleichen Tage stammenden Parallelanmeldung der gleichen Anmelderin näher erläutert.

Fig. 3 zeigt in einem Blockschaltbild'eine Ausführungsform einer zusammengesetzten logischen Schaltungsanordnung 19 für ein zweiachsiges Fahrzeug. Die Anordnung umfaßt einen logischen Hauptbaustein 100, der in erster Linie den Vorderrädern 10, 12 des Fahrzeuges zugeordnet ist, und einen abhängigen logischen Baustein 200, der in erster Linie den Hinterrädern 14, 16 zugeordnet ist. Der Hauptbaustein 100 enthält zwei Frequenz/Spannungs-Wandler 102, 104, eine die Radverzögerung berücksichtigende logische Schaltung 106 zur Feststellung der Verzögerung der Vorderräder 10, 12 und zum Vergleich der Verzögerung mit einem Bezugswert und eine logische Schaltung 108 zum Vergleich augenblicklicher Raddrehzahlen mit einer für eine angenommene Verzögerung vorberechnete Raddrehzahl sowie mit der Drehzahl des am schnellsten rotierenden Rades, sowie Ventilantrieb 110. Wenn von einer der logischen Schaltungen ein Blockiersignal erzeugt wird, gelangt dieses zum Ventilantrieb 110, der über die Leiter 52, 5^ den Hubmagneten 56 erregt.

Der abhängige logische Baustein 200 umfaßt zwei lineare Frequenz/ Spannungs-Wandler 202, 204, eine kombinierte logische Schaltung 208 (die der logischen Schaltung IO8) gleicht, einen Summierverstärker 207, eine die Achsverzögerung berücksichtigende

209840/0763

logische Schaltung 2O6 für die Hinterachse sowie einen Ventilantrieb 210 zur Erregung des'Hubmagnetencfes Ventils 42. Obwohl der abhängige Baustein entsprechend der Zeichnung mit dem Hauptbaustein über einen Leiter 130 verbunden ist, brauchen die Bausteine nicht verbunden zu sein, wobei dann das Signal des schnellsten Rades für jeden Baustein dem schnellsten Rad auf der dem Baustein zugeordnetenAchse entspricht. Die zusammengesetzte logische Schaltungsanordnung 19 dient im vorliegenden Fall zur Bremssteuerung eines zweiachsigen Fahrzeuges. Die Steueranordnung kann jedoch auch zur Bremssteuerung von Fahrzeugen mit einer anderen Achsanzahl verwendet werden, wozu allein für jed-e zusätzliche Achse ein weiterer abhängiger logischer Baustein anzufügen ist.

Die logische Schaltung 106 im Hauptbaustein 100 dient zur Feststellung einer übermäßigen Radverzögerung, die ohne Korrektur zu einem Blockieren des Rades führen würde. Die Logik ist in der Lage, eine bevorstehende Radblockierung rechtzeitig anzuzeigen. Die Schaltung umfaßt zwei Differenzierer 112, 114 und zwei Vergleichseinheiten 116, 118. Der Differenzierer 112 empfängt ein Signal aus dem Wandler 102 und' der Differenzierer 114 ein Signal aus dem Wandler 104. In beiden Differenzierern wird das zugeführte Drehzahlsignal nach der Zeit differenziert und ein Signal erzeugt, das den Verzögerungswert des zugeordneten Rades wiedergibt. Die erzeugten Verzögerungssignale werden in den Vergleichseinheiten 116, 118 mit einem Bezugssignal verglichen. Wird durch Vergleich ein Blockierzustand festgestellt, so gelangt das dabei erzeugte Blockiersignal in die Ausgangsleitung 120.

Die logische Kombinationsschaltung 108 enthält eine fest eingestellte Anzapfschaltung 122 (bleed circuit), zwei Vergleichseinheiten 124, 126 und Dioden 132, 134. Die Schaltung 122 1st ■ an einen Mter 130 angeschlossen und erhält über diesen-Leiter ein Signal zugeführt, das die Drehzahl des am schnellsten drehenden Rades άνα Fahrzeuges wiedergibt. Diese Übertragung

20 9 8 40/0763

findet statt, da die Ausgänge aus den Wandlern 102, 10¹J, 202 und 204 parallel an den Leiter 130 über die Sperrdioden 132, 134, 232, 23^ angeschlossen sind. Auf diese Weise ist das auf dem Leiter 130 zur Verfügung stehende Raddrehzahlsignal stets kennzeichnend für die Drehzahl des schnellsten Rades. Die Vergleichseinheit 124 ist an den Ausgang der Schaltung 122 und an den Ausgang des Wandlers 102 angeschlossen. Die Vergleichseinheit 126 ist an den Ausgang der Schaltung 122 und an den Ausgang des Wandlers 104 angeschlossen.

Die fest eingestellte Anzapfschaltung speichert das Eingangssignal und erzeugt ein Ausgangssignal, das solange dem Eingangssignal proportional bleibt, als dieses ansteigt, konstant bleibt oder nicht stärker als nach einem vorbestimmten Maß abnimmt. Nimmt jedoch das Eingangssignal stärker als nach dem vorbestimmten Maß ab, so verringert sich das Ausgangssignal der Anzapfschaltung in einem Maß, welches das Ausgangssignal auf einem Wert hält, der einem Bruchteil des durchschnittlichen Drehzahlsignals bei einer vorbestimmten angenommenen Verzögerung entspricht.

In einer Betriebsart arbeitet die logische Schaltung 108 als Raddrehzahllogik und vergleicht die Räder 10, 12 mit dem am schnellsten drehenden Rad. In einer anderen Betriebsart arbeitet die logische Schaltung 108 als eine Änderungs-Logik für eine vorberechnete Geschwindigkeit. Wenn mindestens ein Rad langsamer verzögert als das durch die fest einge- , stellte Anzapfschaltung 122 vorgegebene Maß, so bleibt das Ausgangssignal der Anzapfschaltung proportional zum Eingangsignal, und die in den Vergleichseinheiten 124, 126 angestellten Vergleiche sind direkte Raddrehzahlvergleiche. Die Vergleichseinheiten 124, 126 vergleichen in dieser Betriebsart somit die Drehzahlen der Räder 10, 12 mit dem am schnellsten drehenden Rad. Wenn andererseits sämtliche Pahrzeugräder schneller verzögern als das durch die fest eingestellte Anzapfschaltung 122 vorgegebene Maß, so wird

209840/0763 _/-

22125.34

das Ausgangssignal dieser Schaltung künstlich auf einem Wert gehalten, der langsamer abnimmt als die tatsächlichen. Raddrehzahlen, wobei die Vergleichseinheiten 124, 126 die Drehzahl der Räder 10, 12 mit diesem künstlichen oder vorberechneten Drehzahlsignal vergleichen».

Fig. 3 zeigt eine für den Hauptbaustein 100 anzuwendende Verstärkerschaltung. Die Radverzögerungslogik 106, die durch die Verstärkerschaltung nach Fig. 3 dargestellt ist, enthält Aussehaltgeräte 150, 152 für niedrige Drehzahlen, um die sich auf die Radverzögerung beziehende Funktion außer Betrieb zu setzen, falls die Eingangssignale einen vorbestimmten Wert, z.B. 8 km/h unterschreiten. Signale für größere Drehzahlen bzw. Geschwindigkeiten als 8 km/h werden von den Abschaltgeräten 150, 152 an zwei Differenzierer 15¹I, 156 weitergeleitet,' welche die Eingangsdrehzahlsignale nach der Zeit differenzieren und ein negatives Verzögerungssignal abgeben, wobei das Signal aus dem Differentiälverstärker 15^ die Verzögerung des linken Rades 10 und das Signal aus dem Verstärker 156 die Verzögerung des rechten Rades 12 angibt. Die Signale aus den Differenzierern 15^» 156 gelangen in die Vergleichsverstärker I58¹ bzw. I60. Diesen Verstärkern liegt außerdem eine Bezugsspannung VR an, die einen Grenzoder Schwellwert darstellt, der für jede gegebene Fahrzeuggeschwindigkeit überschritten werden muß, bevor ein Blockiersignal erzeugt wird. Dieser Grenzwert wird normalerweise größer gewählt als die Fahrzeugverzögerung, die bei einem guten Reibungskoeffizienten des Straßenbelages erreicht werden kann. Das dem Vergleichsverstärker 158 zugeführte Verzögerungssignal hat eine Ausgangsspannung zur Folge, die der Differenz der Eingangsspannungen proportional ist. Eine negative Vergleichsspannung wird durch die Diode 162 abgeblockt, während eine positive Vergleichsspannung in die Ausgangsleitung 120 gelangt. Der Vergleichsverstärker I60 arbeitet in der gleichen Welse wie der Verstärker I58.

209840/0763

Ein durch die Bezugsspannung VR gegebener Grenzwert von Ig hat sich als ausreichende Warnung für beginnende Radblockierungen erwiesen und läßt dann noch genügend Zeit, um vor Einsetzen der tatsächlichen Radblockierung Korrekturmaßnahmen einzuleiten. Der Grenzwert kann jedoch auch größer oder kleiner als 1 g sein, je nachdem, welche Art der Bremsanlage und des Fahrzeuges vorliegt» Darüber hinaus ändert sich der Grenzwert mit der Fahrzeuggeschwindigkeit, so daß auch diesbezüglich geeignete Maßnahmen getroffen werden sollten, um ■ die Bezugsspannung VR in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit zu verändern.

Nachfolgend ist die Kombinatdons-Logik 108 erläutert, die· durch die Verstärkerschaltung nach Fig. 3 verwirklicht ist. Das Ausgangssignal aus dem Wandler 102 wird einem Eingang eines Vergleichsverstärkers 166 und das Signal aus dem Wandler 104 einer Klemme eines Vergleichsverstärkers 168 zugeführt. Die anderen Eingangsklemmen der Verstärker 166, 168 sind an den Ausgang der fest eingestellten Anzapfschaltung 122 angeschlossen, von der eine Ausführungsform in Fig. 3 gezeigt ist. Das Drehzahlsignal des am schnellsten drehenden Rades wird über die Diode 184 und den Wi-derstand R2 dem Kondensator 182 zugeführt. Bei konstanter Drehzahl oder während der Beschleunigung ist der Kondensator 182 an einer Entladung gehindert, da die Diode 186 in Sperrichtung angeschlossen ist. Bei einer Radverzögerung ist die Diode 186 in Durchlaßrichtung gepolt, während die Dioden 184 und I87 in Sperrichtung gepolt sind, so daß der Kondensator sich über die Diode I86 und eine konstante Stromquelle I88 entlädt. Die Entladegeschwindigkeit wird durch den Widerstand R3 gesteuert und ist entsprechend der vorbestimmten Verzögerung gewählt.

Solange kein Eingangssignal anliegt, das stärker als nach einem vorbestimmten Maß abnimmt, erzeugt die Anzapfschaltung ein Ausgangssignal, das einem vorbestimmten Bruchteil des

20984 0/0763 _₇_

Eingangssignals entspricht. Die Anzapfschaltung kann beispielsweise so ausgelegt sein, daß sie ein Ausgangssignal abgibt, dessen Wert 80 % des Eingangssignals ausmacht, solange das Eingangssignal ansteigt, konstant bleibt oder nicht stärker abnimmt als mit einer Abnahmegeschwindigkeit, . die einer Verzögerung von 0,9 g entspricht, (wobei 0,9 g der Grenzwert für einen Schwerlastwagen ist). Verringert sich jedoch das Eingangssignal schneller als dies einer °»9 g-Verzögerung entspricht, so hält die Schaltung das Ausgangssignal auf einem Wert, der 80 % desjenigen ausmacht, den das Raddrehzahlsignal .unter Berücksichtigung einer 0,9 ß-Verzögerung besitzen sollte. Wenn mindestens ein Rad den Verzögerungswert von 0,9 g nicht überschreitet, arbeitet die Kombinations-Logik 122 als eine Raddrehzahl-Logik, die jedes Rad mit dem am schnellsten drehenden Rad vergleicht. Nimmt man beispielsweise an, daß das rechte Rad der Hinterachse zu einem Zeitpunkt während des Bremsvorganges das am schnellsten drehende Rad ist, so kennzeichnet das auf dem Leiter 130 befindliche Signal die DRehzahl dieses Rades. Unter der Annahme, daß die Abnahmegeschwindigkeit dieses Signales den Wert von 0,9 g nicht überschreitet, so entspricht das Ausgangssignal der Anzapfschaltung 122 80 % des Eingangssignals. Wenn das aus dem Wandler 102 stammende und dem Vergleichsverstärker 172 zugeführte Signal schwächer als das Ausgangssignal der Anzapfschaltung-122 1st, so erzeugt der Vergleichsverstärker 172 eine Ausgangsspannung, die auf der Leitung 120 erscheint. Der Vergleichsverstärker I76 arbeitet in genau der gleichen Weise. Die logische Kombinationsschaltung I80 vergleicht somit die Raddrehzahlen und führt im einzelnen einen Vergleich zwischen dem am schnellsten drehenden Fahrzeugrad und den Vorderrädern durch.

Die gleiche Logik ISO arbeitet als Logik für eine vorberechno'oe Geschwindigkeitsänderung, wenn sämtliche R'ider
stärker als 0,9 β verzögern. Bei dieser Betriebsart ver-

2098/-. 0/0763 . ~^f~

ringert sich der Ausgang der fest eingestellten Anzapfschaltung 122 entsprechend einem Verzögerungswert von 0,9 gj basierend auf einem Wert von 80 % des auf dem Leiter. 130 verfügbaren Raddrehzahlsignal, wenn die Schaltung betätigt ist. Wenn daher sämtliche Räder .stärker als 0,9 g verzögern, wird das Ausgangssignal aus der Schaltung 122 künstlich auf einem Wert gehalten, der langsamer abnimmt als die tatsächlich vorliegenden Raddrehzahlen* Falls die Radverzögerung in dieser Weise fortschreitet, werden zu einem bestimmten Zeitpunkt die Signale aus den Wandlern 102 und 104 kleiner als das durch die Anzapfschaltung 122 erzeugte Signal, so daß dann ein oder beide Vergleichsverstärker 172, 176 eine Ausgangsspannung erzeugen, die dem Ventilantrieb 114 aufgedrückt wird.

Die einzelnen vorbeschriebenen logischen Schaltungen sind unter bestimmten Bremsbedingungen unwirksam bzw. erzeugen dann kein Blockiersignal. Es hat sich Jedoch gezeigt, daß unter sämtlichen auftretenden Bremsbedingungen wenigstens eine der logischen Schaltungen ein Blockiersignal mit der erforderlichen Aussagegenauigkeit erzeugt. Indem die einzelnen logischen Schaltungen in eine zusammengesetzte Schaltungsanordnung eingefügt werden, in der die Einzelschaltungen voneinander unabhängig und zueinander parallel arbeiten, ist unter allen auftretenden Bedingungen eine wirksame Antiblockiersteuerung für das Fahrzeug gewährleistet.

Die nachfolgende Tabelle gibt eine Übersicht über die Qualität des jeweiligen Blockiersignals, das von den einzelnen logischen Schaltungen unter verschiedenen Bedingungen bei übermäßiger Bremsbetätigung erzeugt wird. Dabei zeigen die durchgehend umrandeten Angaben ein unbrauchbares Signal, die mit unterbrochenen Linien umrandeten Angaben ein brauchbares Signal und die nicht umrandeten Angaben ein Signal einer erwünschten hohen Qualität.

209840/0763 -/-

Br-em s betätigung

sehr
pering

gering

mittel

CO 00

stark *- ο

CD CJ

Volle
Pedalbetätigung (vereiste Straße)

Verzögerungs-Logik

Ein Rad kann ohne Erzeugung eines Signales allmählich verzögern bis zum Blockieren.

Frühe Anzeige beginnender Blockierung gewährleistet sanftes Anhalten.

Fehlendes Signal bei erneuter Radbeschleunigung bewirkt vorzeitige Wiederbremsung und damit stufenweise Blockierung.

übermäßige Bremsbetätigung blockiert Räder vor Entlastung des Drucküberschusses. Bei Radblockierung ist Verzögerung gleich Null,das Signal verschwindet.

übermäßige Bremsbefc-ätigung blockiert Räder vor Entlastung des Drucküberschusses. Bei Blockierung Verzögerung = Null (kein Signal).

Drehzahl-Logik
Gutes Signal.

!Späte Anzeige beginnen- |

(der Blockierung führt zu ι

augenblicklicher Blockie-

Wiederbetätigung der Bremsen erst dann, wenn Rad Optimaldrehzahl erreicht» Signalabgabe selbst bei kurzzeitiger Blockierung.

übermäßige Bremsbetätigun,g blockiert Räder vor Entlastung des Drucküberschusses. Die Bezugnahme auf Drehzahlen berücksichtigt blockierte Räder, so daß stufenweise Blockierung erfolgt oder alle Räder gleichzeitig zum Stillstand kommen (kein Signal).

Übermäßige Bremsbetätigung blockiert Räder vor Entlastung des Drucküberschusses Sämtliche Räder erreichen gleichzeitig Drehzahl Null (kein Signal).

vorberechnete Drehzahl-Logik

Ohne starke Verzögerung kein I Signal. j

Signalerzeugung nur bei starker Verzögerung. Eine geringe Fahrzeugverzögerung wird als hoch angenommen"; dadurch stufenweise Blockierung.

Wiederbetätigung der Bremsen, wenn Rad berechnete Drehzahl erreicht, die geringer ist als Optimaldrehzahl (stufenweise Blockierung).

Ohne anderes Signal lüftet die Logik die Bremsen in wenigstens zv/ei Zyklen; dabei werden eine oder mehrere andere Logiken wirksam und das System berücksichtigt den echten Fahrzustand.

lohne anderes Signal lüftet die ι iLogik die Bremsen in wenigstens ' ■ zwei Zyklen; dabei werden eine | 'oder mehrere andere Logiken wirk-. ; sam und das System berücksichjtigt den echten Fahrzustand. J

Die zusammengesetzte logische Schaltungsanordnung 19 bildet somit ein Bremssteuersystem, das (1) während der Bremsbetätigung eine beginnende Radblockierung frühzeitig erkennt _t (2) ein Blockiersignal solange aufrechterhält, als die Raddrehzahlen (oder die Achsdrehzahlen) um einen Betrag voneinander differieren, der größer ist als ein vorbestimmter Grenzoder Schwellwert, und (3) ein Blockiersignal lange·genug aufrechterhält, um eine Bremslüftung in dem Fall zu gewährleisten, wenn sämtliche Räder blockieren, bevor der Bremsdruck genügend entlastet worden ist, um eine erneute Beschleunigung der Räder zu ermöglichen.

In der die Achsverzögerung berücksichtigenden Logik 206 innerhalb des abhängigen logischen Bausteins 200 wird das aus dem Verstärker 207 stammende Summensignal einem Differenzierer 240 zugeführt, der das Drehzahlsignal nach der Zeit differenziert und ein Verzögerungssignal erzeugt, das für die Verzögerung der Achse kennzeichnend ist. Dieses Verzögerungssignal wird in einer Vergleichseinheit 242 mit einem Bezugssignal verglichen. Stellt sich bei dem Vergleich ein Blockierzustand heraus, so wird ein Blockiersignal auf der Ausgangsleitung 250 erzeugt.

Die Kombinations-Logik 208 ist nach Aufbau und Arbeitsweise der logischen Schaltung 108 im Hauptbaustein identisch, so daß sich eine nähere Beschreibung erübrigt.

Fig. 4 zeigt eine Verstärkerschaltung ähnlich der Schaltungsanordnung nach Fig. 3, die für den abhängigen Baustein 200 verwendet werden kann. Wegen der weitgehenden Übereinstimmung mit der Verstärkerschaltung für den Hauptbaustein wird im folgenden nur der unterschiedliche Teil der Schältung'näher erläutert. Die in Fig. 4 enthaltene die Achsverzögerung berücksichtigende logische Schaltung 206 enthält einen Summierverstärker 256. Die summierten Signale werden einem Ausschaltgerät 258 für niedrige Drehzahlen zugeführt und gelangen, falls

209840/0 7 63

sie den eingestellten Wert'am Ausschaltgerät überschreiten, in einen Differenzierer 260, der die Drehzahlsignale nach der Zeit differenziert und ein Achsverzögerungssignal erzeugt. Dieses Verzögerungssignal wird einem Vergleichsverstärker -262 zum Vergleich mit einer Bezugsspannung VC zugeführt. Falls der Verstärker 262 eine negative Spannung abgibt, so wird diese durch die Diode 26¹I abgeblockt, während eine positive Spannung als Blockiersignal auf der Ausgangsleitung 250 erscheint«

209840/0763

Claims

Patentansprüche

'γ IJ Bremsanlage für ein Fahrzeug mit einer Mehrzahl von mit V-Bremsep ausgerüsteten und unter Abständen angeordneten Rädern, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (¹IO, k2) zur Zuführung von Bremskräften zur Betätigung der Bremsen sowie zur Beseitigung der Bremskräfte in Abhängigkeit von einem Blockiersignal; durch den einzelnen Rädern (10, 12, 14, 16) zugeordnete Signalgeneratoren (Gl — G^) zur Erzeugung von Signalen, die für die jeweilige Raddrehzahl kennzeichnend sind; durch eine erste logische Schaltung (108, 122 - 126; 208) zur Erzeugung eines Blockiersignales, wenn das Drehzahlsignal eines Rades um einen vorbestimmten Betrag von dem Drehzahlsignal des am schnellsten rotierenden Rades abweicht; durch eine zweite logische Schaltung (106; 206) zur Erzeugung eines Blök» kiersignals, wenn die Verzögerung eines Rades einen vorbestimmten Verzögerungswert überschreitet; durch eine dritte logische Schaltung (108, 122 - 126; 208) zur Erzeugung eines Blockiersignals, wenn das Drehzahlsignal eines Rades unter eine berechnete Bezugsdrehzahl absinkt; und durch Schaltungsmittel (19) zur Verbindung der logischen Schaltungen, so daß ein von einer der logischen Schaltungen erzeugtes Blockiersignal die Bremslüftereinrichtung (40, k2) betätigt.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die dritte logische Schaltung eine logische Kombinationsschaltung (108, 208) bilden, der als Eingang das Drehzahlsignal des am schnellsten drehenden Rades des Fahrzeuges anliegt. 209840/0763
3. Bremsanlage nach Anspruch 1, bei der wenigstens zwei Räder auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine vierte logische Schaltung (207» 2¹IO, 242) vorgesehen ist, die ein Blockiersignal erzeugt, wenn die Verzögerung der Räder auf der gemeinsamen Achse einen vorbestimm-· ten Verzögerungswert überschreitet.
4. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein Fahrzeug mit einer Mehrzahl von mit Bremsen ausgerüsteten und unter Abständen angeordneten Rädern, gekennzeichnet durch eine Kombinations-Logik (108, 208), um an wenigstens einem.

der Räder einen Blockierzustand festzustellen und ein Blockiersignal zu erzeugen; durch eine Mehrzahl von Signalgeneratoren (Gl, G2 .»..) zur Erzeugung von Signalen zur Kennzeichnung der einzelnen Raddrehzahlen; durch eine vom Pahrzeugfahrer gesteuerte Einrichtung (38, 40, 42) zur übertragung von Brems-, kräften auf die Bremsen; durch eine Einrichtung zur Beseitigung der auf die Bremsen der einzelnen Räder ausgeübten Bremskräfte in Abhängigkeit von einem Blockiersignal; wobei die logische Anordnung eine elektrische Schaltung (122) zum Empfang des das am schnellsten drehende Rad kennzeichnenden Signals aufweist und ein diesem Signal proportionales Ausgangssignal erzeugt, wenn das Eingangssignal zunimmt; ferner durch Vergleichseinheiten (124, 126) zum Vergleich des Ausgangssignals mit den Raddrehzahlen und zur Erzeugung eines Blockiersignals, wenn die Raddrehzahlsignale den Wert des Ausgangssignals Überschreiten, und wobei die elektrische Schaltung (122) außerdem eine Einrichtung (182) zur Erzeugung eines einer vorberechneten Geschwindigkeit entsprechenden Ausgangssignals aufweist, falls der Wert des das am schnellsten drehende Rad kennzeichnenden Signals abnimmt.

209840/0763