DE2235607A1

DE2235607A1 - Antiblockierungsbremssystem fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2235607A1
Application number: DE2235607A
Authority: DE
Inventors: Denis Sharp
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-07-27
Filing date: 1972-07-20
Publication date: 1973-02-08
Also published as: FR2147258B1; FR2147258A1; US3888548A; GB1362964A; SE387076B; JPS5320636B1; CA1004751A; IT964773B; NL7210206A

Description

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EJi?. Merftevt Scliols ' ..

Patentanwalt ' ■

Anmelder: bi.V. Philips¹ Gloeilampenfobrieken ■

AkteNc,, PHB-32.171 . '

Anmeldung vom: 19·. Juli 1972 . ' .

Antiblockierungsbremssystem für Fahrzeuge. .

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antiblockierungsbremssystem für mit Rädern versehene Fahrzeuge, d.h. ein
Bremssystem, das Mittel zur Verbesserung der Bremsleistung
eines Fahrzeuges enthält, indem es den auf ein Rad des Fahrzeuges ausgeübten Bremsdruck herabsetzt, wenn das Rad die
Neigung hat, beim Bremsen zu blockieren, wonach es den Bremsdruck wieder erhöht, ohne dass es erforderlich ist, dass die die Bremse bedienende Person die tatsächliche Bremshandlung, die das Angreifen der Bremsen herbeiführt, auch nur etwas zu ändern braucht. Ein derartiges Bremssystem kann zur Herabsetzung der.Rutschgefahr infolge Radbiockierüng und zum Aufrechterhalten der Steuerbarkeit beim Bremsen vorteilhaft sein, während es auch den Bremsweg verkleinern kann.

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Wenn gebremst wird, erreicht die Bremskraft infolge des Greifens der Reifen, auf der Strassendecke bald einen Höchstwert und nimmt dann über ein unstabiles Gebiet ab, bevor das Rad oder die Räder blockieren. Ein Antiblockierungsbremssystem in bezug auf jedes Rad, das von ihm beeinflusst wird, hat den Zweck, festzustellen, wenn eine Radblockierung droht, bevor diese Blockierung wirklich auftritt, und den Bremsdruck derart zu regeln, dass das Rad seine Drehbewegung am Punkt des maximalen Greif ens des Reifens auf der Strassendecke beibehält.

Es wurden bereits viele Antiblockierungsbremssysteme, sowohl einfache als auch verwickelte, vorgeschlagen. Die Systeme, die nur auf die Hinterräder eines Fahrzeuges einwirken, sind gewöhnlich einfach, was zulässig ist, teilweise, weil die Gewichtsübertragung auf die Vorderräder beim Bremsen zur Folge hat, dass die Bremsung der Hinterräder weniger bedeutend ist, und teilweise weil die zusätzliche Trägheit einer tlebersetzung (im Falle eines Heckantriebes) zu der Antiblockierungsregelung unter üblichen Umständen beiträgt. Ein einfaches System wirkt selten befriedigend, wenn es fUr die Vorderräder eines Fahrzeuges angewandt wird. In diesem Falle muss die Antiblockierungsbremsregelung sehr genau sein, weil sonst der Bremsweg eines Fahrzeuges auf einer guten Strassendecke bei blockierten Rädern klirzer als bei Anwendung einer Antiblockierungsbremsregelung ist. Somit ist in diesem Falle gewöhnlich ein verwickeltes System erforderlich, gleich wie in dom Falle, in dem das System auf jedes einzelne Rad eines Fahrzeuges einwirkt,

AntibLoclciorungfjbromssysfcome

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sind völlig mechanisch und benutzen einen Trägheitsfüliler, um festzustellen, wann die Gefahr besteht, dass Radverzögerung infolge eines durch zu grosse Bremskx'aft herbeigeführten Rutschens eines Rades eine Blockierung des Rades tnit sich bringt, Wenn ein derartiger Zustand festgestellt wird, wird der Trägheitsfühler in Betrieb gesetzt und er setzt den Bremsdruck z.B. dadurch herab, dass er ein Entlastungsventil Öffnet, wodurch der Druck in der Flüssigkeit oder in dem Gas, durch die oder das die Bremskraft herbeigeführt wird, herabgesetzt wird. Andere Antiblockierungsbremssysteme benutzen elektronische Regelschaltungen, um festzustellen, wann ein Rad infolge einer zu grossen Verzögerung zu blockieren droht, wobei sie dann ein von einem Solenoid betätigtes Ventil in Betrieb setzen, um den Druck in der Bremse herabzusetzen« Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das letztere Antiblockierungsbremssyst.em» ·

Eine bekannte elektronische Regelschaltung, mit deren Hilfe festgestellt werden kann, wenn eine Radblockierung droht, spricht auf ein elektrisches Wechselstromsignal mit einer der Drehgeschwindigkeit des Rades proportionalen Frequenz an und liefert dann ein Gleichstromsignal, dessen augenblickliche Grosse die'Radgeschwindigkeit anzeigt. Wenn das Tempo der Aenderung der Radgeschwindigkeit (Verzögerung) grosser als ein bestimmter Bezugswert ist, bewirkt das sich daraus ergebende Ausmass der Aenderung der Grosse des Gleichstromsignals, dass die Steuerschaltung einen von einem Solenoid betätigten Ventilmeclianismus erregt, der den Bremsdruck herabsetzt, wodurch das Rad beschleunigt werden kann. Wenn das beschleunigte

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Rad eine Geschwindigkeit erreicht hat, die als "Bezugsgeschwind igke it" bezeichnet werden kann, (d.h. die Geschwindigkeit, die das Rad erreicht hätte, wenn es dauernd von der Geschwindigkeit an, die es zu dem Zeitpunkt der Herabsetzung des Bremsdruckes aufwies, um den genannten vorgegebenen Bezugewert verzögert wäre), spricht die Steuerschaltung auf die Grosse des dann auftretenden Gleichstromsignals an und beendet

die Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus, so dass der !

Bremsdruck wieder erhöht werden kann, \

Bei dieser bekannten elektronischen Steuerschaltung

hat das Rad die Neigung, "um den Bezugswert in der Geschwindig- , keit abzunehmen", d.h., dass dadurch, dass der Bremsdruck erhöht wird, sobald die Radverzögerung den Bozugswert der \

Verzögerung überschreitet, und herabgesetzt wird, sobald die ₍

Radverzögerung diesen Wert unterschreitet, das Rad die Neigung _s

hat, den Bezugswert zu verzögern. Dieser Bezugswert ist ;

derart gewählt, dass ein normaler Bremsvorgang nicht von der j

Antiblockierungsregelung beeinflusst wird, so dass der Bezugs- ) wert der Verzögerung höher sein kann.als theoretisch für ein Fahrzeug mit blockierten Rädern auf einer guten Strassendecke möglich ist· Wenn die Geschwindigkeit des Rades um den Bezugswert abnimmt, während sich das Fahrzeug auf einer guten Strassendecke befindet, werden die Folgen nich,t besonders unangenehm sein und wird das Rad nur etwa einen Meter, bevor es zum Stillstand kommt, blockieren. Wenn sich das Fahrzeug jedoch auf Eis befinden wurde, würde das Rad, wenn seine Geschwindigkeit um denselben Bezugswert abnehmen würde, während des ersten Zehntels des Bremsweges blockieren, was unzulässig ist,

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If

Es gibt zwei Wege, auf denen diese Schwierigkeit vermieden werden kann. Im ersten Falle wird ein Fehler benutzt, der sich normalerweise nur sehr schwer vermeiden lässt, wobei man sich auf die Tatsache stützt ,dass der Bremsdruck auf einen zu niedrigen Druck abnimmt, wenn der Solenoid-Ventilmechanismus erregt wird. Diese "Uebermodulation" des Bremsdruckes ermöglicht , das Rad schneller als üblich zu beschleunigen ,so dass seine Geschwindigkeit über die Bezugsgeschwindigkeit hinaussteigt. Im zweiten Falle ist eine Regelung des Tempos der Erhöhung des Bremsdrucks erforderlich, wenn der erwähnte Mechanismus nicht mehr erregt wird. Auch wird es nun ermöglicht, - =: das Rad auf eine die Bezugsge-

ZU schwindigkeit übersteigende Geschwindigkeit/beschleunigen.

In beiden Fällen wird somit eine anschliessende Antiblockierungsregelung bei einer "sicheren" Radgeschwindigkeit in Betrieb gesetzt, die höher als die Bezugsgeschwindigkeit ist. Diese Verfahren haben leider beide zur Folge, dass der Bremsweg auf einer guten Strassendecke verlängert wird.

Die Erfindung schafft eine elektronische Regelschaltung für ein Antiblockierungsbremssystem für Fahrzeuge, die derart wirken kann, dass sie einen Solenoid-Ventilmechanismus des Systems erregt, wodurch dann der Bremsdruck in Abhängigkeit von der Tatsache herabgesetzt wird, dass die Radverzögerung grosser als der Bezugswert ist, und die weiter derart wirken kann, dass sie, nach Erregung des erwähnten Mechanismus, diesen Bezugswert in zunehmendem Masse in positivem Sinne ändern kann und d«n Mechanismus im erregten Zustand hält, bis das Tempo der Aenderung der Radgeschwindigkeit eine gewisse

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Beziehung zu dom sich lindernden Bezugswert erreicht, wobei dies© Regelschaltung zum Betrieb auf ein 'Eingangssignal anspricht, das sich mit dem Tempo der Aenderung der Radgeschwindigkeit ändert.

Bei einer elektronischen Regelschaltung nach der Erfindung hat der sich in zunehmendem Masse ändernde Bezugswert der Radverzögerung zur Folge, dass die Zeitdauer, während der .der Solenoid-Ventilmechanisnius im erregten Zustand gehalten wird, in Abhängigkeit von der Zeitdauer verlängert wird, die das Tempo der Aenderung der Radgeschwindigkeit benötigt, um den sich progressiv ändernden Dezugswert "zu überholen". Auf einer guten Strassendecke (d.h. auf einer Strassendeckq, die einen hohen Reibungskoeffizienten /U zvrischen sichselbst und einem Rad eines Fahrzeuges ergibt) wird die Neigung des Rades, zu einem Blockierungszustand zu verzögern, schnell beseitigt werden, so dass der Solenoid-Ventilmechanisnius nur während kurzer Zeit im erregten Zustand gehalten wird, während das Rad eine längere Zeit benötigt, um auf Straasendecken, die niedrigere Werte von /u aufweisen, diese Neigung zu beseitigen. Auf glatten Strassendecken (niedriger /U-Wert) kann das Rad soviel Zelt zur Beseitigung dieser Neigung benötigen, dass der sich in zunehmendem Masse ändernde Bezugswert durch Null gehen und zu einem Beschleunigungsbezugswert werden kann, so dass die Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus nicht beendet wird, bevor das Rad tatsächlich beschleunigt wird.

Nach der Erfindung ist die elektronische Regelschaltung vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie den Solenoid-Ventilmechanismus nicht erregt (um eine Antiblockierungsbremsregelung in Betrieb zu setzen), bevor die Radgoschwindigkeit um mehr

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als einen vorher bestimmten Betrag in einem den Bezugswert der Radverzögerung überschreitenden Tempo abgenommen hat» Auf diese Weise kann ein falsches Ansprechen der elektronischen Regelschaltung infolge augenblicklicher Herabsetzungen der Radgeschwindigkeit, wie.sie"durch "Springen" eines Rades in der Aufhängung eines Fahrzeuges herbeigeführt werden können, vermieden werden.

Die Reifencharakteristiken sind derartig, dass auf einer guten Strassendecke eine geringe Herabsetzung des Bremsdruckes ein Rad frei geben wird, wenn es nahezu blockiert ist. Unter Berücksichtigung der Verzögerungen der mechanischen Elemente eines Antiblockierungsbremssystems bedeutet dies, dass eine kurze Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus genügt. Auf guten Strassendecken (hoher /u-Vert) muss daher der Solenoid-Ventilmechanismus möglichst bald ausgeschaltet werden, um Uebermodulation des Bremsdruckes zu vermeiden.

Es ist daher zu bevorzugen, dass eine elektronische Regelschaltung nach der Erfindung ferner derart eingerichtet ist, dass sie dafür sorgt, dass der Bezugswert der Radyei?«» zögerung während einer kurzen Zeit, sofort nach der Anregung des Solenoid-Ventilmechanismus, unverändert bleibt, und dass sie bewirkt, dass die Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus beendet wird, wenn die Radverzögerung während dieser Zeit- - dauer nicht mehr grosser als dieser Bezugswert ist, wobei die Regelschaltung sicherstellt, dass nur dann der Bezugswert sich progressiv in positivem Sinne am Ende dieser Zeitdauer ändert, wenn die Radverzögerung noch immer grosser als dieser Bezugswert ist. ' . · '

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Auch kann, um eine noch kürzere Erregungsdauer des Solenoid-Vontilmechanismus innerhalb dieser kurzen Zeitdauer zu erhalten, die Regelschaltung derart ausgebildet sein, dass sie diesen Bezugswert der Radverzögerung sofort nach der Erregung des Solenoid-Ventilmechariismus ivrährend dieser kurzon Zeitdauer auf einen neuen, negativen Wert erhöht und dass sie die Erregung dieses Solenoid-Ventilmechanismus beendet, wenn die Radverzögerung während dieser Zeitdauer den neuen Bezugswert nicht mehr überschreitet, wobei die Regelschaltung nur dann bewirkt, dass sich dieser Bezugswert am Ende dieser Zeitdauer progressiv von dem neuen Bezugswert an in positivem Sinne ändert, wenn die Radverzögorung noch immer den neuen Bezugswert überschreitet.

Wenn eine Antiblöckierungsbremsregelwirkung auf ein Rad beendet wird, ist es möglich, dass die Aufhängung des Fahrzeuges in Schwingung gerät. Demzufolge scheint die Geschwindigkeit des Rades über die des Fahrzeuges hinaussiusteigen und dann wieder schnell zti der vorangehenden Geschwindigkeit zu verzögern, wenn die Schwingung durch Dämpfung eliminiert wird. Diese scheinbare schnelle Verzögerung kann zur Folge haben, dass eine neue Antiblockierungsbremsregelwirkung zu einem Zeitpunkt anfängt, zu dem sie nicht erforderlich ist. Ausserdem kann diese scheinbare Verzögerung derartige Phasen aufweisen, dass sie die Schwingung einig© Zeit aufrechterhält, wodurch der auf das Rad ausgeübte Bremsdruck unnötig herabgesetzt wird.

Um dies zu vermeiden, ist eine elektronische Regelschaltung nach der Erfindung vorzugsweise weiter derart

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eingerichtet, dass, wenn eine Aiitiblockierungsbremsregelwirlcung beendet wird, die Schaltung den Bezugswert während kurzer Zeit auf ein Verzögerungstempo einstollt, das das ursprüngliche Tempo am Anfang der Aiitiblockierungsbremsregelwirlcurig überschreitet, wonach erst der Bezugswert wieder auf das ursprüngliche Tempo eingestellt wird. Diese kurze Zeit ist derart gewählt, dass sie es ermöglicht, dass die obenge~ nannten Schwingungen auf einen vernachlässigbar geringen Wert ansteigen, bevor der Bezugswert wieder auf das ursprüngliche Tempo eingestellt wird.

Eine andere Möglichkeit als die zeitweilige Erhöhung des Bezugsverzögerungswertes für den obengenannten Zweck besteht darin, dass die Regelschaltung derart eingerichtet wird, dass ihre Geschwindigkeitsansprechung auf das Eingangssignal während kurzer Zeit am Ende einer Antiblockierungsbremsregelwirkung herabgesetzt wird. Das letztere Verfahren ist jedoch bei niedrigen Radgeschwindigkeiten wegen des geringeren Informationsinhalts des· Eingangssignal bei niedrigen Radgeschwindigkeiten weniger befriedigend, -

Wenn eine Antiblockierungsbremsregelwirkung nicht von der Regelschaltung beendet wird, weil die Umstände derartig sind, dass das Tempo der Aenderung der Radgeschwindigkeit die genannte besondere Beziehung zu dem sich progressiv ändernden Bezugswert nicht erreichen kann, könnte sich die Regelwirkung während einer unbeschränkten Zeit fortsetzen. Um dies zu vermeiden, kann die Regelschaltung eine Zeitbestirnmungsvorrichtung enthalten, die die Antiblockierungsbremsregelwirkung nach einer vorher bestimmten Zeitdauer automatisch

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beendet. Eine derartige Zoitbestimmungsvorrichtung schliosst sich vorzugsweise der Ausgangsstufe der Regelschaltung an, so dass, wenn in einer vorangehenden Gtufe der Regelschaltung ein Fehler auftritt, der Solenoid-Vcntilmechanisnms nicht stets im erregten Zustand gehalten wird.

Das Eingangssignal für eine elektronische Regelschaltung nach der Erfindung wird vorteilhaft von einer Impulsreihe hergeleitet, die von einem Aufnehmer geliefert wird, der derart ausgebildet ist, dass die Frequenz der Impulsreihe von der Drehgeschwindigkeit eines Rades abhängt, das von einem Antiblockierungsbremssystem gesteuert werden muss, von dem die Schaltung einen Teil bildet. Das Eingangssignal kann aber, auch unmittelbar einem zu dom zu steuernden Rad gehörigen Beschleunigungsmesser entnommen werden.

Eine elektronische Regelschaltung nach der Erfindung eignet sich zur Anwendung in vielen verschiedenen Antiblockierungsbremssystemen für Fahrzeuge, wobei die Zeitverzögerungen und Bezugswerte nötigenfalls nachgeregelt werden müssen, um Unterschiede im mechanischen Ansprechen zu berücksichtigen.

Die elektronische Regelschaltung nach der Erfindung kann z.B. in einem Antiblockierungsbremssystem für Fahrzeuge angebracht werden, das derartig ist, dass es bei Anwendung in Vereinigung mit einem Rad des Fahrzeuges und der zugehörigen Radbremse, eine Quelle von Flüssigkeit oder Gas (weil in der Praxis in den meisten Fällen eine Flüssigkeit verwendet wird, wird nachstehend stets die Anwendung von Flüssigkeit vorausgesetzt) unter Druck enthillt, die auf eine Bremr.handlung dadurch anspricht, dass sie der Bremse über eine FlUssigkoits-

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druckleitung Flüssigkeit unter Druck zuführt , die derart auf die Bremse einwirkt, dass diese einen Bromsdruck auf* das Rad ausübt, während, ferner vorgesehen sind: ein Solenoid-Ventilmechanismus; eine Regelschaltung, die unter dem Einfluss eines elektrischen von einem Radbwegungsfühler herrührenden Eingangssignals ein elektrisches Ausgangssignal liefert, das den genannten Mechanismus erregt, wenn die Radverzögerung einen Bezugswert überschreitet j sowie eine Entlastungsl'eitung, die an die Flüssigkeitsdruckleitung oder an die Bremse angeschlossen ist und von dem genannten Mechanismus geöffnet werden kann, wenn dieser erregt ist, so dass Flüssigkeit von der Flüssigkeit sdruckleitung oder der Bremse zu der Entlastungsleitung befördert werden kann, wodurch eine Herabsetzung des Druckes dieser Flüssigkeit und somit eine Herabsetzung des Bremsdruckes herbeigeführt wird.

Ein Antiblockierungsbremsystem für ein Fahrzeug der obenbeschriebenen Art kann vom Typ mit einem Hauptzylinder sein, wobei Flüssigkeit in einem Hauptzylinder von einem Kolben unter Druck gebracht wird, wenn die Bremse in Betrieb

die
gesetzt wird, wodurch sich/in der Flüssigkeitsdruckleitung befindende Flüssigkeit unter Druck gebracht xiird, oder dieses System kann vom Typ mit ununterbrochener Pumpwirkung sein, wobei stets Flüssigkeit unter Druck im Bremssystem vorhanden ist und beim Inbetriebsetzen der Bremse derart "moduliert" wird, dass .die Flüssigkeit unter Druck über die Fltissigkeitsdruckleitüng· der Bremse in einem Masse ztigeführt wird, das durch das Mass der Modulation bestimmt wird. Ferner kann der Bremsvorgang mit oder ohne Anwendting eines Servosystems

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oder Bremsenerregers durchgeführt werden.

Einige Äusführungsformon der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Antiblockierungsbrerassystems für ein Fahrzeug,

Fig. 2 ein logisches Schema einer elektronischen Regelschaltung nach der Erfindung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer elektronischen Regel-, schaltung, die gemSss dem logischen Schema nach Fig. 2 wirken kann,

Fig. U das ausgearbeitete Schema gemäss dem Blockschaltbild nach Fig. 3» und

Fig. 5 und 6 Zeit-Spannungs-Diagramme zur Erläuterung,

Das allgemeine Schaltbild für ein Antiblockierungsbremssystem für ein Fahrzeug nach Fig. 1 enthält ein Bremspedal FP zum Inbetriebsetzen eines Bremsdruckmodulators M, der die Zufuhr von Flüssigkeit unter Druck aus einer Quelle S von Flüssigkeit unter Druck zu einer Radbremse WB regelt. Eine Antiblockierungsregeleinheit CU ist zwischen d©r Quelle S und der Bremse WB angebracht. Ein Radbewegungsfühler SE liefert an eine elektronische Regelschaltung CC ein elektrisches Signal, das in einer gewissen Beziehung zu der Drehbewegung eines von der Bremse zu beeinflussenden Rades steht, Das erwähnte elektrische Signal kann unmittelbar vom Fühler SE derart abgeleitet werden, dass es sich in Abhängigkeit von dem Tempo der Aenderung der Radgeschwindigkeit ändert, aber das elektrisch Signal kann auch derart abgeleitet worden (z.B. als eine

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Iinpulsreihe) , dass es der Radgeschwindiglceit proportional ist, wonach es von einer Eingangsstufe der elektrischen Regelschaltung in ein wirksames Eingangssignal umgei^andelt wird, das sich in Abhängigkeit von dem Tempo der Aenderung der
Radgeschwindiglceit ändert. Die Antiblockierungseinheit CU
enthält einen Solenoid-Ventilmechanismus, der jeweils, wenn die Radverzögerung einen Bezugswert überschreitet, von einem elektrischen Ausgangssignal der elektronischen Regelvorrichtung CC erregt wird und dann dafür sorgt, dass der auf die Radbremse WB ausgeübte Bremsdruck herabgesetzt wird,.Im vorliegenden Falle wird angenommen, dass die Regelschaltung CC eine Schaltung nach der Erfindung ist, deren weitere Wirkung zur Beendigung der Antiblockierungsbremsregelwirkung- nachstehend näher beschrieben wird.

Wie durch die Leitung LL dargestellt ist, können
einzelne Systeme der in Fig. 1 gezeigten Art. (mit einer gemeinsamen Quelle von Flüssigkeit unter Druck) für jedes Rad eines Fahrzeuges vorgesehen sein, aber es ist auch möglich, nur ein einziges System für die beiden von einer Ue.bersetzungswelle eines Fahrzeuges angetriebenen (llinter)Räder
anzubringen, wobei.ein zu der Welle gehöriger Fühler vorhanden ist, der das in einer gewissen Beziehung zu der Drehbewegung der Räder stehende elektrische Signal· liefert. Eine v/eitere Möglichkeit besteht darin, dass eine einzige Antiblockierungsregeleinheit mit. dem zugehörigen Solienoid-Ventilmechanismus allen Rädern eines Fahrzeuges gemeinsam ist. In diesem Falle wird jedes Rad wohl einen eigenen Radbewegungsfühler und eine zugehörige elektronische Regelschaltung aufweisen, die ein

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elektrisches Au«gangssignal liefert, um don Soleiioid-Ventilraechanisnius zu erregen, wenn das zugehörige Had die Neigung hat, zu blockieren.

In dem logischen Schema einer elektronischen Regelschaltung nach Fig. 2 sind die logischen Hauptteile durch mit vollen Linien angegebene Blöcke dargestellt, während logische Hilfselemente, die vor "Rauochimpulsen" schützen, durch mit gestrichelten Linien angegebene Blöcke dargestellt sind. Die logischen Funktionen, die von der Regelschaltung nach dem logischen Schema der Fig. 2 erfüllt werden, werden nun an Hand der Spannungs-Zeit-Diagramme nach Fig. 5 näher beschrieben.

Die Regelschaltung wird unter dem Einfluss eines Eingangssignals wirksam, das sich in Abhängigkeit von dem Tempo der Radgeochwindigkeitsänderung ändert. Dieses Eingangssignal wird von einem Radbewegungsfühler (oder von einem Fühler plus weiterer Schaltung, wie oben beschrieben) geliefert, der durch den Block 1 dargestellt ist, welches Signal in der Regelschaltung einem "Aenderungstempokomparator" 2 zugeführt wird. Ein "Bezugsänderungstempogenerator". 3 führt dem Komparator 2 ein Signal zu, das oinen Bezugswert für die Radverzögerung .darstellt , während der Komparator 2 bewirkt, dass eine "Solenoid-Ausgangsstufe" h ein elektrisches Ausgangssignal zum Erregen eines Solonoid-Ventilmechanismus eines Antiblockierungsbremssystems für ein Fahrzeug liefert. Bei der bisher beschriebenen Regelschaltung sorgt der Komparator 2 dafür, dass die Stufe h kein Auagangssignal mehr liefert (so dass der Solenoid-Ventilmechanismus nicht mehr erregt wird),.

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wenn die Radverzögerung nicht mehr den Bezügswert überschreitet, Während der Zeitdauer, in der der Solenoid-Ventilrnechanismus erregt ist, wird ein von dem System beeinflusstes Rad die Neigung verlieren, zu einem blockierten Zustand zu verzögern, Das Rad wird sich sehr schnell wiederherstellen, wenn es über eine gute Strassendecke läuft, wobei die Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus kurze Zeit nach ihrem Anfang wieder beendet wird, Fig.- 5^a zeigt charakteristische Kurven, in denen die Radgeschwindigkeit über der Zeit aufgetragen ist, während die Kurve a die Umstände darstellt, die bei einer guten Strassendecke auftreten. Die Neigung r stellt den. Bezugswert der Radverzögerung dar, bei dem der Solenoid-Ventilmechanismus erregt wird, während die Neigung rj[_ (die eine gleiche Neigung, aber später in der Zeit, ist) die Wiederholung des Bezugswertes der Radverzögerung darstellt, bei dem die Erregung des Soleüuia-Ventilmechanismus beendet .wird. Die kurze Dauer der Zeit (ta in Fig. 5b), während der der Solenoid-Ventilmechanismus erregt wird, ermöglicht es, eine gute Strassendecke zu erkennen, -weil auf einer schlechten Strassendecke sich das Bad nicht so schnell wiederherstellen könnte und die Zeitdauer der Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus länger sein x/ürde. Diese längere Erregung erteilt der Regelsehaltung die Auskunft, dass die Strassendecke nicht gut ist und dass die Steuerungslogik, die füx- eine gute Strassendecke sicher war, in dem Sinne geändert werden muss, dass der Solenoid-Ventilmechanismus länger erregt wird, so dass sich das Rad trotz der schlechten Strassendecke zu einer sicheren Geschwindigkeit wiederherstellen kann. Zu diesem Zweck enthält die Regelschaltung ein

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"Verzögerungselement" 5» das von einem "Ein^-Signal, das von der Stufe k herrührt, in Betrieb gesetzt wird, wenn diese I Stufe ihr Ausgangssignal zur Erregung des Solenoid-Ventil- ' mechanismus liefert, wodurch das Verzögerungselement eine feste Zeit jtb_ (Fig. 5c) festlegt, innerhalb der die Erregung des Solenoid-Ventilinechanismus beendet werden kann, wenn die Radverzögerung den Bezugswert nicht mehr überschreitet. Diese feste Zeit ^b wird, unter Berücksichtigung des mechanischen Teiles eines Antiblockierungsbremssystems für ein Fahrzeug , ■ derart gewählt, dass ein Rad, das auf einer guten Strassendecke gebremst wird, genügend Zeit bekommt, seine Neigung zum Verzögern zu einem blockierten Zustand zu verlieren, nachdem einmal eine Antiblbckierungsbremsregelwirkung von der Regelschaltung in Gang gesetzt worden ist, um den auf daa Rad ausgeübten Regeldruck herabzusetzen. _N

Wenn diese feste Zeit tt> überschritten wird, setzt das Verzögerungselement 5 ein Element 6 zur "Aenderung der Bezugsverzögerung" iri Betrieb, das bewirkt, dass der Generator den Bezugsverzögerungswert progressiv in positivem Sinne ändert. Die Kurve nach Fig. 5c stellt eine Funktion zweiter Ordnung der Aenderung des Bezugswertes in der Zeit dar und zeigt, dass der Bezugswert von dem Ende der festen Zeit jtb an sich nahezu linear ändert, bis er nach einer Zeit _t£ eine Verzögerung O

es darstellt. Dann verläuft die Aenderung exponentiell und/wird ein Beschleunigungsbezugswert erhalten. Es ist einleuchtend, dass die Neigung des Bezugswertes nicht gleich der in Fig. 5c dargestellten Neigung zu sein braucht, sondern dass diese Neigung in der Praxis derart gewählt wird, dass sie den

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Anforderungen in bezug auf den mechanischen Teil eines Antiblockierungsbremssystems für ein Fahrzeug entspricht, v/ie es auch schon mit der festen Zeit jbb der Fall ist.

Die Kurve (b) in Fig. %a. stellt die Wiederherstellung eines Rades auf einer Strassendecke dar, die weder gut noch schlecht ist, welche Kurve zeigt, dass das Rad zu dem Zeitpunkt _c, zu dem der Bezugswert eine Verzögerung O darstellt, sich zu einem Punkt wiederhergestellt hat, an dem es fast wieder beschleunigt wird» Mit anderen Worten: die Aenderung der Radgeschwindigkeif hat gleichsam den sich progressiv ändernden Bezugswert "überholt", und wenn dieser Zustand erreicht wird, sorgt der Komparator 2 dafür, dass die Stufe h die Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus beendet. Im beschriebenen Beispiel wird die Zeit, während der· der Solenoid-Ventilmechanismus erregt ist', durch die Zeitspanne jrc dargestellt. Wenn zu dem Zeitpunkt c: das Rad noch immer verzögert» wie dies durch die Kurve (c) in Fig. 5a. dargestellt ist, welche Kurve die Wiederherstellung des Rades auf einer glatten Strassendecke darstellt, muss das Rad beschleunigt werden, bis es den Bezugswert zu dem Zeitpunkt el "überholt", bevor die Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus beendet werden kann. Die Zeit, während der der Solenoid-Ventilmechanismus erregt wird, wird hier durch die Zeitspanne tcl dargestellt. Wenn die Radbeschleunigung nicht imstande ist, den Bezugswert innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne t_e zu"überholen", bedeutet dies, dass die Strassendecke äusserst glatt ist (Kurve d in Fig. 5^a)» wobei die Erregung des Solonoid-Ventilmechanismus nach Ablauf der Zeitspanne te^ beendet wird. Diese Zeit ist die höchtzulässige-

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Zeit ι während der der Solenoid-Ventilmechanismus erregt werden darf, weil es klar ist, dass die Strassendecko derart glatt ist, dass eine Antiblockierungsbrenisregelwirkung nicht möglich ist; daher wird die Regelung des Bremsvorganges wieder in die Handο des Fahrers gegeben. Eine "Zeitmessvorrichtung" 7 in der Regelschaltung wird jeweils in Betrieb gesetzt, wenn der Komparator 2 die Ausgangsstufe k wirksam macht, und diese Zeitmesovorrichtung schaltet diese, Ausgangsstufe k zu einem Zeitpunkt £ aus.

Wenn die Ausgangsstufe h ausgeschaltet wird, um eine Antiblockierungsbremsregelwirkung zu beenden, setzt ein "Aus"-Signal dieser Stufe ein"RUckstellelement"8 in Betrieb, das den Generator 3 wieder auf den ursprünglichen Verzögerungsbezugswert zurückstellt.

Die Regelschaltung enthält vorzugsweise auch bestimmte Sicherungen, die dafür sorgen müssen, dass "Rausch"-Impulse keine unerwünschte Aenderung in einer logischen Bearbeitung während einer Antiblockierungsbremsregelwirkung herbeiführen. Augenblickliche Herabsetzungen der Radgeschwindigkeit, die grosser als der ursprüngliche Verzögerungsbezugswert sind und die durch das Springen des Rades in der Aufhängung herbeigeführt werden, rufen Rauschimpulse im Eingangssignal hervor, auf welche Impulse die Regelschaltung ansprechen könnte;>. Diese Quelle von Rauschimpulsen wird gewöhnlich mit "Spiel" bezeichnet, und deren Auswirkung kann dadurch eliminiert werden, dass in die Regelschaltung ein "Spielverzögerungselement" 9 aufgenommen wird, das eine Zeitverzögerung liefert, die umgekehrt abhängig von der Radverzögerung ist und dafür

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sorgt, dass der Komparator 2 das Eingangs signal nicht empfängt, bevor die Radgeschwindigkeit um mehr als einen vorher bestimmten Betrag in .einem den ursprünglichen Radverzögerungsbezugswert überschreitenden Tempo abgenommen hat. Dieses Vei"z<3gerungselement 9'hat noch eine zweite Punktion, die darin besteht, dass das Element es ermöglicht, dass ein gebremstes Rad in denjenigen Fällen hohe Stoppwerte erreicht, in denen ein besonders starkes Bremsen möglich ist, ohne dass eine Antiblockierungsbremsregelwirkung in Gang gesetzt wird,

Die Anbringung des Verzögcrungselements 9 weist jedoch den Nachteil auf, dass es auch die Beendigung der Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus am Ende einer Antibloclcierungsbremsregeiwirkung verzögern könnte. Um diesen Nachteil zu beheben, enthält die Regelschaltung ein Element zum "Rückstellen der Spielverzögerung", das auf das "Ein"-Signal anspricht, das von der Ausgangsstufe.^ herrührt. Auch ist es notwendig, dass die Spielverzögerung während kurzer Zeit nach der Beendigung der Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus gleich 0 bleibt, wenn diese Beendigung auf einen Rauschimpuls zurückzuführen ist, so dass eine tfiedererregung nach Beendigung des Rauschimpulses ohne die.SpielverfcÖgerungszeit auftreten kann. Zu diesem Zweck enthält die Regelschaltung ein Verzögerungselement 11-, über das das "Aus¹¹«· Signal, das von der Ausgangsstufe h herrührt, einem Element zum Rückstellen der Spielverzögerung zugeführt wird.

Das "Aus"-Signal der Ausgangsstufe k wird vorzugsweise auch vorx dem Ver^ögerungselement 11 in der Zeit verzögert, bevor das "Rückstelleletiient" 8 in Betrieb gesetzt wird»

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Diese Zeitverzögerung verhindert, dass der Bezugswert sofort zurückgestellt wird, weiui die Erregung des Solenoid-Ventilniechanismus infolge eines Rauschimpulses beendet wird, so dass die Wiedererregung des Solenoid-Ventilmechanismus schnell stattfinden kann, wenn der Rauschimpuls beendet wird. Dor von Rauschimpulsen, die eine Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus herbeiführen, auf den Radverzögerungswert ausgeübte Einfluss wird auch von dem Zeitverzögerungselement 5 dadurch beseitigt, dass dieses Element nicht nur die feste Radverzb*gerungszeit tb bestimmt, sondern auch vorhindert, dass Rauschimpulse kurzer Dauer den Bezugswert in positivem Sinne ändern·

Wenn eine Antiblockierungsbremsregelwirkung endet, kann der Radverzögerungsbezugswert auf seinen ursprünglichen Wert in der obenbeschriebenen Weise zurückgestellt werden, es sei denn, dass die Gefahr besteht, dass Schwingungen der Aufhängung des Fahrzeuges nach erneutem Gebrauch der Bremsen eine künstlich hohe Radverzögerung herbeiführen würden. Diese künstlich hohe Radverzögerung kann neutralisiert werden, ohne dass die Regelschaltung eine weitere Antiblockierungsbremsregelwirkung in bezug auf diese Verzögerung in Gang setzt, wenn der ursprüngliche Bezugswert während einer bestimmten Zeit erhöht wird, bis diese Verzögerung beendet ist. Dies kann dadurch sichergestellt werden, dass in die Regelschaltung ein Element 13 zur "Erhöhung des ursprünglichen Radver* zögerungsbezugswertes" aufgenommen wird, das zu diesem Zweck zu dem Zeitpunkt e^ (Fig· 5c) auf den Generator 3 einwirkt, bis der Generator nach dem Zeitpunkt jf vom Element 8 zurückgestellt wird,

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- 21 - PHB.32171.

Die Regelschaltung kann ferner ein Element 14 zur "Erhöhung des Radverz'dgerungsbezugswertes" enthalten, das von dem "Ein"-Signal der Ausgangsstufe k in Betrieb gesetzt wird und das dann bewirkt, dass der Generator 3 den Bezugswert während der Zeitspanne _tb (Fig. 5c) auf einen neuen,· negativeren Wert erhöht. Dies würde zur Folge haben, dass auf guten Strassendecken die Dauer der Erregung des Solenoid-Ventilraechanismus noch kürzer werden würde.

Nachstehend wird eine Schaltung beschrieben, die imstande ist, die logischen Anforderungen des logischen Schemas nach Fig. 2 zu erfüllen.

Diese Anforderungen könnten unter Verwendung bekannter" Schalttechniken erfüllt werden, wenn.es möglich wäre, eine elektrische Grosse zu erhalten, die die Radgeschwindigkeit darstellt'und die den Aenderungen der Radgeschwindigkeit leicht folgen könnte.

In "der Praxis ist es üblich, eine derartige elektrische Grosse aus e^ner Impulsreihe abzuleiten, deren Frequenz

derart gewählt ist, dass sie der Drehgeschwindigkeit des Rades proportional ist. Ein Verfahren zum Erhalten einer derartigen Iijipulsreihe besteht darin, dass ein mit Zähnen versehener S^ahlring derart auf dem Rad angebracht wird, dass er sich längfe eines magnetischen Aufnehmers dreht, Im Aufnehmer wird 6ine Spannung erzeugt, deren Frequenz der Dreh-

geschwindigkeit des Rades proportional ist.

Auf diese Weise wird jede von der erwähnten Impulsreihe abgeleitete elektrische Grosse ihren Wert nur schrittweise ändern können. Ein Versuch, eine derartige elektrische

209806/0061

^r ORtGtNALlMSPECTED

- 22 - ' PUB.32171 .

Grosso durch übliche Techniken zu differenzieren, wodurch ein Signal erhalten wird, das dem Ausmass der Aenderuug entspricht, das für die logischen Bearbeitxmgen erforderlich ist, ergibt nur eine Impulsreihe, deren Amplitude und Dauer nur in einer entfernten Beziehung zu dem reellen Ausmass der Aenderung der Radgesclwindigkeit s-tehen.

Wenn die elektrische Grosse gefiltert wird, um die Schritte zu unterdrücken, wird die Ansprechgeschwindigkeit auf eine schnelle Geschwindigkeitsänderung herabgesetzt. In einem extremen Falle könnte die Ansprechgeschwindigkeit der elektrischen Grösae niedriger als das Ausmass der Aenderung sein, das ein Differentiator zu bestimmen sucht. Eine Lösung dieses Problems besteht darin, dass die Impulsfrequenz für eine bestimmte Geschwindigkeit erhöht wird, so dass ein Filter mit einer kürzeren Zeitkonstante verwendet werden kann· Diea bedeutet, dass der am Rad angebrachte Aufnehmer verwickelter sein muss« Insbesondere muss die Anzahl Zähne des Zahnkranzes vergröasert werden, aber dadurch wird es wieder besonders schwierig, ein genügendes Ausgangssignal von dem magnetischen Aufnehmer zu erhalten, weil zwischen dem Aufnehmer und den Zahnkranz ein sehr kleiner Luftspalt bestehen muss* Die nachstehend zu beschreibende Schaltung ermöglicht es, unter Verwendung eines verhältnism&ssig einfachen Aufnehmers (d.h.

eines magnetischen Aufnehmers und eines Zahnkranzes) zur

ι ■ j Erfüllung der obigen logischen Anforderungen hohe Leistungen

zu erhalten.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung.

Ein Aufnehmer PU liefert eine Impulsreihe, deren Frequenz

. ■ ■

209883/0*61

ORIGINAL INSPECTED

- 23 - PHB₄ 321 71·.

der Drehgeschwindigkeit eines Rades M proportional ist und

• LAM
die einem monostabilen Element/zur Begrenztuig und Verstärkung des Eingangssignals zugeführt wird. Das.Element LAM dient dazu, die von dem Aufnehmer PU herrührende Impulsreihe zu verstärken und zu begrenzen und so eine Impulsreihe mit nahezu konstanter Breite (ca, 200./usec) zu liefern, wobei die Frequenz der Eingangsimpulse dieser Reihe in einem Frequenzbereich von 50 Hz bis 1 kHz„liegt. Das Ausgangssignal des Elements LAM wird einem "Impulsgenerator" PG zugeführt, der dazu dient,

einen Äusgaiigsimpuls sofort nach jedem Impuls zu liefern,

den er von dem Element LAM empfängt. Der Impulsgenerator PG t

ist derart eingerichtet, dass seine Ausgangsimpulse eine | Dauer von 1msec aufweisen, so dass bei oder oberhalb der ι üblichen maximalen Eingangsfrequenz von 1 kHz das Ausgangssignal des Impulsgenerators PG eine konstante Spannung ist, die der üblichen Impulsamplitude gleich ist. Ein "Spannungs- ' zeitgenerator" WG empfängt das Ausgangssignal von dem Impulsgenenrator PG und ist derart eingerichtet, dass er jeden Impuls dieses Generators mit einer Dauer von 1 msec in eine Form bringt, die für ein "Geschwindigkeitssignalausgangs- " element" SS geeignet ist. Der Generator IiG ist derart ausgebildet, dass seine Ausgangsspannung, gerade vor dem folgenden ihm zugeführten Impuls.von .1 msec, eine Funktion der Zeit ist, die seit dem vorangehenden Impuls von 1 msec vergangen ist. Das Element SS tastet gleichsam die Ausgangsspannung des Generators ¥6 ab und hält sie fest, gerade bevor der Generator zurückgestellt wird. Das Ausgangssignal des Elements SS ist somit eine Spannung, deren Wert von der Eingangsimpulsfrequenz,

209886/0861 ,

"Zk- PUB.32171.

die von dem Aufnehmer PU herrührt, abhängig ist. Die Elemente LAM, PG, VG und SS bilden auf diese Weise einen Umsetzer, der eine Frequenz in eine. Gleichspannung umsetzt und der den Wert der Ausgangsspannung des Elements SS in einer Reihe von Schritten ändert, wenn sich die Eingangsimpulsfrequenz ändert, welcher Umsetzer sehr schnell auf Aenderungen der Radgeschwindigkeit ansprechen kann.

Die Ausgangsspannung (oder Geschwindigkeitssignalspannung) des Elements SS wird einem "Detektorelement¹¹ DD zugeführt, das diese Geschwindigkeitssignalspannung differenziert und eine Reihe von Ausgangsimpulsen liefert, jeweils wenn die Geschwindigkeitssignalspannung ihren Wert in einem Tempo ändert, das höher als ein Bezugstempo ist, das dem Detektor DD aus einem "Bezugsregel"-Element RC zugeführt wird. Die Reihe von Ausgangsimpulsen des Detektors DD wird einem "bistabilen Element" BE zugeführt, dem auch die Impulse von 1 msec des Generators PG zugeführt werden. Dieses bistabile Element BE ist derart eingerichtet, dass es ein konstantes Ausgangssignal liefert, das eine "Leistungsausgangsstufe"POS einschalten kann, jeweils wenn der Detektor DD eine Impulsreihe liefert. Die Impulse des Generators PG versuchen stets, das bistabile Element BE zurückzustellen, um das Ausgangssignal dieses Elements zu beenden, und dies gelingt ihnen jeweils, wenn die Impulse des Detektors DD aufhören.

Wenn die Stufe POS eingeschaltet wird, erregt deren Ausgangssignal einen "Solenoid-Ventilmechanismus" SV. Das Ausgangasignal setzt auch ein "automatisches Ausschaltelemenf'AT in Betrieb, das die Stufe POS nach einer· vorher bestimmten

209886/0861

- 25 - Pirn,32171,

■ Zeitdauer unabhängig von dem Ausgangssignal des bistabilen Elements BE ausschaltet. Ein anderes Ausgangssignal der Stufe POS, das von ihr geliefert wird, wenn sie eingeschaltet wirdj wird dem Element RC Zugeführt, um das Bezugstempo, das dem Detektor DD zugeführt wird, zu beeinflussen. Das Element RC ist derart eingerichtet, dass es das Bezugstempo auf die in Fig. .5c beschriebene. Weise beeinflusst, wie oben beschrieben wurde. Wie nachstehend an Hand der Pig. h beschrieben werden wird, können die verschiedenen Sicherungszeitverzögerungen, die einen Teil des logischen Schemas bilden, das an Hand der Fig. 2 beschrieben wurde, nötigenfalls in andere Elemente der Regelschaltung aufgenommen werden, Z.B. kann das Spiel-Verzögerungselement (9 in Fig. 2) vorteilhaft in die Schaltung des Detektorelements DD eingebaut werden.

Fig. k bildet ein vollständiges Schaltschema für das Blockschaltbild nach Fig. 3· In diesem Schema sind die verschiedenen Elemente von gestrichelten -Blöcken umgeben, die den Blöcken des Blockschaltbildes nach Fig. 3 entsprechen. Das Element, das von dem zusätzlichen Block SP umgeben ist,

f ist ein Zufuhrfilter und Spannungsstabilisator für den ver-

■

bleibenden Teil der Schaltung und liefert eine stabilisierte Spannung von 6,8 V, die von einer Speisespannung mit einem Nennwert von 12 V hergeleitet ist.

Das monostabile Eingahgsbegrenzungs- und -verstärkungs-

der element LAM wird in der älteren vonA^nmelderin eingereichten Patentanmeldung P 20 37 904.8 beschrieben. Wie bereits erwähnt wurde, verstärkt und begrenzt dieses Element das von dem Rädaufnehmer PU herrührende Signal und liefert einen Impuls

• *

209886/0861 . .

- 26 - PUB.32171.

nahezu konstanter Breite (ca 200/Usec), jeweils wenn die
Eingangsspannung (in einem Frequenzbereich von 50 Hz bis 1 MIz)
einen vorher eingestellten positiven Wert überschreitet.
Der Ausgangsiinpuls des Elements LAM wird dem Impulsgenerator PG

und auch dem Geschwindigkeitssignalausgangselement SS zugeführt.

der
Der Impulsgenerator PG wird in der älteren Ύοη/Αη-

melderin eingereichten Patentanmeldung P 20-37 904.8
beschrieben. Wie bereits erwähnt wurde, dient dieser Generator
dazu, sofort nach dem von dem Element LAM herrührenden Impuls

einen Ausgangsimpuls zu liefern. j

Der Spannungszeitgenerator WG wird in der älteren . j von Anmelderin eingereichten Patentanmeldung P 20 37 9Ο4·Θ ' beschrieben.,; und dieser Generator hat, wie bereits erwähnt
wurde, die Aufgabe, den Impuls von 1 msec des Inipulsgenerators
PG in eine Form zu bringen, die sich zur Verarbeitung durch
das Element SS eignet.

Das Element SS tastet die Ausgangsspannung des Gene- j

i rators WG gleichsam ab und hält das Ausgangssignal fost, gerade ■ bevor der Generator zurückgestellt wird, und liefert eine > Spannung, deren Wert von der Eingangsimpulsfrequenz abhängig ist."

Dies wird auf folgende Weise erreicht: In dem Element SS
wird die Geschwindigkeitssignalspannung in einem Kondensator C₁ ι gespeichert. Diese Spannung, zuzüglich der Basis-Emitter-Spannung V, eines Transistors T₁, ist auch in dem Emitter j dieses Transistors T₁, der als Emitterfolger geschaltet ist, ;

i und an dem Emitter des Transistors T„ vorhanden. Der Basis t des Transistors T^ wird die Ausgangsspannung des Spannungs- . zeitgenerators WG zugeführt, und wenn diese AusgangsSpannung

209886/0861

- <c / - . PHB,32171.

die Basis des Transistors T₂ negativer als dessen Emitter macht, w,ird dieser Transistor T„ leitend werden. Dies hat zur Folge, dass ein weiterer Transistor T„ leitend wird und sich der Kondensator C. entlädt, bis die Spannung über diesem Kondensator, und somit die Spannung an dem Emitter des Transistors T₂, genügend herabgesetzt ist, um den Transistor T₂ zu sperren. Auf* diese Weise ändert sich die gespeicherte j Geschwindigkeitssignalspannung mit den Aenderungen der Aus- >

gangsspannung des Spannungszeitgenerators WG, Da diese Aus- j

■ ■■ . I

gangsspannung am Anfang jedes Impulses des Imptilsgenerators PG j auf einen Höchstwert zurückgestellt wird und gerade vor dem · folgenden Impuls auf einen Mindestwert -absinkt, weist sie \ einen Wert auf, der von der Zeitdauer zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen abhängig ist. Daher kann sich der Fall ergeben, dass erst gegen Ende der Zeitdauer zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen des Spannungszeitgenerators WG die » Ausgangsspannimg dieses Generators in genügendem Masse ab- ■ sinkt, um den Transistbr T₂ leitend zu machen. Die Ladung am Kondensator C- wird, mit der Frequenz der Eingangsimpulse, durch die Ausgangsimpulse des Elements LAM ergänzt, die diesem Kondensator über eine Leitung PL₁, einen Widerstand R₁, . einen Kondensator C₂ und eine Diode D₁ zugeführt werden. Wenn die Ladung am Kondensator C₁ auf einen zu grossen positiven Wert gebracht worden ist, wird der Transistor T_ leitend, so dass der Transistor T„ leitend wird und somit eine Abnahme der Ladung des Kondensators herbeiführt, bis der Transistor T„ wieder gesperrt wird, und der leitende oder nichtleitende Zustand des Transistors T„ hängt dann weiter von der abfallenden

209886/0861

- 28 - , ,ΡΗΒ.32171 .

Spannung an seiner Basis ab. Die so erhaltene Ausgangsspannung am Emitter des Transistors T₁ (V ) ist in dem Spannungs-Zeit-Diagramm (a) der Fig. 6a dargestellt.

In dem Detektor DD wird, im Falle einer konstanten Geschwindigkeit, ein Transistor Tj, durch, den Strom, dor über eine Leitung L₁ aus dem Bezugsregeleleniont RC der Basis dieses Transistors zugeführt wird, stark leitend gemacht. Der Strom, den der Transistor Tl benötigt, um in den SSttigungszustand getrieben zu werden, ist nur ein geringer Teil des ihm zugeführten Stromes, so dass die Wirkung der Schaltung von der Verstärkung des Transistors verhältnismässig unabhängig ist. In dem gesättigten Zustand des Transistors T^ sind zwei weitere Transistoren T^ und Ts beide gesperrt, während die Spannung über einem Kollektorbelastungswiderstand R„ des Transistors 'IV OVbeträgt.

Normalerweise ist die Spannung am Emitter des Transisitors T- gleich der an der Basis des Transistors T^, weil kein Strom in einem Widerstand R~ fliesst, der die obenbeschriebene Spielzeitverzögerung liefert. Um den Transistor Tl nichtleitend und somit die Transistoren T- und Ts leitend

5 6

zu machen, muss in dem Widerstand R„ ein Strom fliessen, der nahezu gleich dem Bezugsstrom ist, der über die Leitung L₁ zugeführt wird und der ein derartiges Vorzeichen aufweist, dass der Basisstrom des Transistors T^ nahezu auf 0 herabgesetzt wird.

Die Spannungs-Zeit-Diagramme (a)-(d) der Fig. 6a zeigen die Spannungen, die in dem Detektor DD auftreten, wenn die Verzögerung des betreffenden Rades den vorher bo-

209886/0861

stimmten Bezugswert überschreitet..; Das Diagramm (a) stellt, wie bereits erwähnt wurde, die Geschwindigkeitssignal-

spannung V dar, die einem differenzierenden Kondensator C„ sp j

des Detektors DD zugeführt wird, Es wird angenommen, dass anfänglich das Rad sich mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht und dass es dann in stets zunehmendem Masse verzögert wird, bis diese Verzögerung den vorher eingestellten Bezugswert überschreitet, wonach diese Verzögerung auf O . absinkt und dann zu einer Beschleunigung wird (d.h. wie in Fig. 5a dargestellt ist).

Das Diagramm (b) der Fig. 6a zeigt die Spannung, die an dem Verbindungspunkt des Kondensators C„ und des Widerstandes R^ und am Emitter des Transistors T« auftritt. Solange sich das Rad mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht, bleibt die Spannung an diesem Verbindungspunkt auf demselben Wert wie die Spannung an der Basis d0s Transistors T^. Der KLpp-Pqgel V_tr, der in dem Diagramm (b) dargestellt ist, entspricht der Spannung, die an den Widerstand R„ angelegt werden muss, um den Transistor Tj, au sperren, Jeweils .wenn die Geschwindigkeitssignalspannung um einen Schritt absinkt, wird dieser Schritt auch in die Emitterspannung des Transistors T^ eingeführt, wie in dem Diagramm'(b) gezeigt ist. In den Intervallen zwischen den Schritten, während der- das Geschwxndigkeitssignal konstant bleibt, hat die Spannung am Emitter des Transistors T- die Neigung, exponentiell auf die Spannung an der Basis des Transistors Tl abzusinken. Wenn die Abmessungen und die Frequenz der Schritte genügend gross bzw. hoch sind, wird die Spannung den KÜpp-Pqgel erreichen

209386/0861

und die Sperrung des Transistors ΊΥ herbeiführen. Die Kollektorspannung des Transistors Tl wird dann zunehmen und bewirken, dass der Transistor T leitend wird, und verhindern, dass die dem Emitter des Transistors T- zugeführte Spannung weiter

•absinkt, so dass die Spannung nicht unter den Kipp-Pegel absinken kann.' Der Strom, der zu diesem Zeitpunkt in dem Transistor Tj, fliesst, hat zur Folge, dass der Transistor T^ leitend wird und einen Impuls liefert, der die folgende Stufe steuern kann.

Am Ende des Schrittes in dem Geschwindigkeitssignal hat die Spannung am Emitter des Transistors T- wieder die Neigung, exponentiell auf die Spannung an der Dasis des .Transistors Tj, herabzusinken. Es werden somit, wenn der nächste Schritt zu klein ist, weil das Bezugstempo nicht mehr überschritten wird, keine weiterenImpulse erzeugt.

Der mindestzulässige Spannungsunterschied zwischen der Basisspannung des Transistors T^ und der Kipp-Itegelspannung ist gleich dem Spannungsschritt, der bei der niedrigsten Betriebsgeschwindigkeit auftritt, wenn daa Rad in dem Bezugstempo verzögert. Ein höherer Spannungsunterschied kann gewählt werden,' um zu verhindern, dass die Schaltung von falschen Signalen getriggert wird, die durch Schwingungen in der Aufhängung des Fahrzeuges oder durch Unvollkommenheiten'in dem Radaufnehmer herbeigeführt werden können.

Das Diagramm (c) der Fig. 6a zeigt, wie die Ausgangsspannung des Detektors DD über dem Widerstand R₂ aussehen würde, wenn kein Kondensator Cl zu diesem Widerstand parallel geschaltot wäre. Wie ersichtlich ist, kann der Ausgangsimpuls

209888/0861

- 31 - PlIB.321 71.

ein« selir¹ lcürze Dauer haben, und er tritt gerade vor· den im Diagramm (d) der Fig. 6a gezeigten Impulsen auf, die die Impulse von 1 insoc des Impulsgenerators PG darstellen. Der vom Detektor DD herrührende Impuls muss die Vorderflanke des vom Impulsgenerator PG herrührenden Impulses überlappen. Dies wird durch den Zusatz des Kondensators CV erreicht, wodurch der Impuls verlängert wird, wie mit den gestrichelten Linien im Diagramm (c) dargestellt ist.

Das bistabile Element BE ist von einer üblichen Art, welches Element von der Ausgangsspannung des Detektors in den einen und von der Vorderflanke des Impulses des Impulsgenerators PG in den anderen Zustand gebracht wird.

Die Ausgangsspannung des bistabilen Elements BE wird dem Kollektor eines Transistors T₁₇ entnommen. Normalerweise wird ein zweiter Transistor Tg im bistabilen Element von den vom; Impulsgenerator' PG herrührenden Impulsen, die über eine Impulsleitung PL₂ dem bistabilen Element zugeführt werden, in den leitenden Zustand und der Transistor T_ in den gesperrten Zustand gebracht. Die Transistoren T„ und Tg bleiben in ihren respektiven Zuständen, bis das Bezugsverzögerungstempo überschritten wird. Dann liefert der Detektor DD Impulse, die bewirken, dass der Zustand des bistabilen Elements umgekehrt wird, so dass der Transistor T~ leitend gemacht und der Transistor Tg gesperrt wird. Das bistabile Element ist

dann

derart ausgebildet, dass der Transistor T- erst/wieder nichtleitend wird, wenn die vom Detektor DD herrührenden Impulse aufhören *

Die Ausgangsspannung des bistabilen Elements BE wird

209886/0861

- 32 - FII3.32171 .

dem automatischen Ausschalteleinent AT zugeführt. Diese Ausgangsspannung, die im Diagramm (e) der Fig, 6b dargestellt ist, sinkt auf einen niedrigen Wert herab, wenn der Detektor DD eine Verzögerung feststellt, die das Bözugstempo überschreitet. Dies hat zur Folge, dass ein Transistor T_g im Element AT während einer maximalen Zeitdauer, die durch einen Kondensator C_ _: und Widerstände Rj und R^ bestimmt wird, gesperrt wird. Das Diagramm (f) der Fig. 6b stellt die Spannung an der Basis des

* ϊ

Transistors T_n dar, die von diesen Schaltelementen erzeugt ;

wird. Normalerweise steigt die Ausgangsspannung des bistabilen ! Elements BE an und bewirkt,' dass der Transistor T„ wieder vor dem Ende der obenerwähnten maximalen Zeitdauer leitend gemacht wird.

Wenn der Transistor Tq gesperrt wird, wird sein Kollektor positiv, wie im Diagramm (g) der Fig. 6b dargestellt ist, wodurch die Transistoren T₁₀, T₁₁ und T₁₂ der Leistungsausgangsstufe, leitend gemacht werden. Dem Kolloktor des Transistors T₁₂ wird eine Ausgangsspannung V entnommen, die den Solenoid-Ventilmechanismus erregt und im Diagramm (h) der Fig. 6b dargestellt ist. Auch dem Kollektor des Transistors T₁₀ wird eine Ausgangsspannung entnommen, die der Basis eines Transistors T₁^ im Bezugsregelelement RC zugeführt wird und im Diagramm (i) der Fig. 6b dargestellt ist. Der Transistor T^ ist normalerweise gesperrt und wird von der an seine Basis angelegten Eingangβspannung leitend gemacht. Die Kollektorspannung des Transistors T,., wird positiv, wodurch ein Transistor T-κ gesperrt wird und sich ein Kondensator C^ schnell über den Kollektor des Transistors Τ.« entlädt* Das

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- 33 - pub.321 ?Ί.

Diagramm (j) der Pig. 6c zeigt die Spannung am Kollektor des Transistors T..,,. Wenn der Transistor T₁J, gesperrt wird, entlädt sich der Kondensator C~ exponentiell über eine Diode D„ und einen Widerstand R,-, während die Spannung am Kollektor des Transistors T₁J, exponentiell abnimmt, wie das Diagramm (k) der Fig. 6c, zeigt. SekOießlich.· wird eine Diode D„ leitend. Die Leitung L.. wird normalerweise auf etwa der Hälfte der stabilisierten Leitungsspannung gehalten, um den Strom zu liefern, der das anfängliche Bezugstempo der Radverzögerung bestimmt. Wenn jedoch die Diode D„ leitend wird', fliesst ein Strom durch die Widerstände R~ und Ro, der dem Bezugsstrom entgegenwirkt, und je nachdem sich der Kondensator C~ entlädt, ändert sich der Strom in der Leitung L;. von negativ zu positiv·, wie im Diagramm (l) der Fig. 6c dargestellt ist, wodurch das Bezugstempo der Radverzögerung in positivem Sinne geändert wird.

Wenn die Ausgangsstufe POS keine Spannung mehr liefert, wird der Transistor T..,, wieder gesperrt, aber der Transistor T^ wird erst wieder leitend gemacht, nachdem eine Verzögerungszeit vergangen ist, die durch die Zeitkonstante des Kondensators C^ und eines Widerstandes R„ bestimmt wird, wie im Diagramm (j) dargestellt ist« Wenn der Transistor T..^, leitend wird, sperrt die plötzliche Aenderung in der Spannung über dem Kondensator G~ die Diode D₂, wie im Diagramm (m) der Fig. 6g dargestellt ist, was eine plötzliche Umkehr der Polarität des Bezugsstroms in der Leitung L- zur Folge hat» Der Bezugsstrom in der Leitung L- kehrt dann exponentiell zu seinem ursprünglichen Bezugswert zurück, je naohdem der Kondensator C-wieder über einen Widerstand R₁₀ aufgeladen wird, bis die

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- 3h -

PHD.32171,

Diode D₀ wieder in der Vorwilrtsrichtimg vorgespannt wird.

Geeignete Schaltungselemente \and Werte derselben für die Schaltungsanordnung nach Fig. h werden nachstehend für ein Rad mit einem Durchmesser von 61 cm erwähnt, welches Rad mit einem Zahnkranz zur Zusammenarbeit mit einem Aufnehmer versehen ist, der der Drehung des Rades folgt und am Umfang 60 Zähne aufweist. Eine mögliche Ausgangsspannung des magnetischen Aufnehmers weist einen Spitzenwert von 1 V bei 100 Hz (11,25 km pro Stunde) und von 10 V bei 1000 Umdrehungen (112,5 km pro Stunde) auf.

Widerstände	- 2,2 kn
R1	- 100kn
R2	- 22kn
R3	- 33Okn
R4	- 33Okn
R5	- lOOkn
R6	- 4₇Okn
R7	- 1OOkn
R8	- 56kn
R9	- 1OOkn
R10	1kn
Ra	- 22kn
Rb	- 68a
Rc	- 22On
Rd	- J»7kn
Re	- 39kn
Rf

Rk	- lOOkn
Rl	- 1,5kn
Rm	- lOOkn
Rn	- 392kn
Ro	- lOOkn
Rp	- 39On
Rq	- 100kn
Rr	lkn
Rs	^7kn
Rt	- J»70kn
Ru	- iokn
Rv	1kn
Rw	- 47Okn
Rx	- 8,2n
Ry	- 10On
Rz	- lOOkn

Ree	- 10kn
Rf f	- 100kn
Rhh	- 33On
Rii	- 16On
RJJ	- 10kn
Rkk	- 10kn
RlI	- lOOkn
Rmm	- 15On

209886/0061

PHB«321 71

¥id erstände Rg - -1 ,51cn Rh. - 220kn Ri - 10Oil Rj - 82kQ

Kondensatoren

C1 - 0,47

C2 - 0,022

C3 - 2,2

Ck - 0,022

C 5 - 2,2

06 - 0,22

C7 - o,47

Ca - 0,47

Cb - 0,1

Cc - 0,22

Cd - 0,047

Ce - 0,022

Cf - O,O47

Cg - 0,022

Cb. - 0,22

Dioden	0Λ202 (Mu]	LIa
Dl -	It	Il
D2 -	It	If
D3 -	BZY88C6V8	It
Da -	BAt 48	Il
Db -	ΟΛ2Ο2	It
Dc -	W	It
Dd -

Raa	10kn	- BCY 71
Rbb	1 oka	_ Il
Rcc	- 1OOkn	- BC108
Rdd	- 1OOkn	._ I.
Transistoren	_ Il
Tl	- BCY71
T2	- BC108
T3	-
Τ4	_ Il
T5	_ ι·
To	- BFX85
T7	- BDY20
T8	- BCY71
T9	- BCY71
T10	- BC108
T11	_ Il ■
T12	_ Il
Tl 3	- 0A202
T14	— Il
Ta	-; "
Tb	H
Tc	- Ii
Df	H
Dg
Dh
Di
Dk
Dl

(MuIlard)

ti ■

Il ,

(Mu Hard)

209886/Θ861

Die Schaltungscuiordnung nach Fig·. 4 kann aus ei Schaltutieselomentcn bestehen, aber sie kann auch eine integrierte Schaltung, z.B. eine integrierte Dünnschicht schaltt sein, auf der Transistorscheiben angebracht sind.

209886/0861

Claims

PUB.32171.

PATENTAN ÖP'RUECTTB

1 ,) Elektronische Regelschaltung für ein Antiblpckierungsbrerassystem für ein Fahrzeug, die auf ein Eingangssignal anspricht, das sich in Abhängigkeit vom Aenderungstempo der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges ändert, wobei beim Bremsen der Bremsdruck in dem zu dem Rad gehörigen Bremssystem mittels eines Solenoid-Ventilmechanismus, der an die Regelschaltung angeschlossen ist, herabgesetzt wird, wenn die Radverzögerung einen Bezugswert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelschaltung eine Bezugs st euer schal tung>-enthält, die den Bezugswert allmählich in positivem Sinne nach der Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus ändert, wobei das Solenoid im erregten Zustand bleibt, bis das Aenderungstempo der Radgeschwindigkeit eine gewisse Beziehung zu dem sich ändernden Bezugswert erreicht.

2. Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzögerungsvorrichtung den Bezugswert der Radverzögerung während einer bestimmten Zeitdauer, sofort nach Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus, unverändert hält, wobei diese Verzögerungsvorrichtung die Bezugssteuerschaltung frei gibt, wenn die Radverzögerung noch immer den Bezugswert tiberschreitet.

3. Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzögerungsvorrichtung den Bezugswert der Radverzögerung während einer bestimmten Zeltdauer sofort nach Erregung des Solenoid-Ventilmechanismus auf einen neuen, negativeren Wert erhöht, wobei diese Verzögerungsvorrichtung

209886/0861

- 38 - PUB.32171.

die Bezugssteuerschaltung frei gibt, wenn die Radverzögerung noch, immer den neuen Bezugswert überschreitet.

k. Regelschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung eine RUckstellvorrichtung enthält, die bei Beendigung einer Antiblockierungsbremsregelwirkung, bevor sie den Bezugswert auf das ursprüng-Ii ehe Tempo am Anfang der Antiblockierungsbremsregelwirkung zurückstellt, während einer bestimmten Zeitdauer den Bezugswert auf einen hUheren Verzögerungswert einstellt.

5. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung eine Rückstellvorrichtung enthält, die am Ende einer Antiblockierungsbremf,-regelwirkung, bevor sie den Bezugswert auf das ursprüngliche Tempo am Anfang der Antiblockierungsbremsregelwirkung zurückstellt, während einer bestimmten Zeitdauer den Bezugswert auf einen niedrigeren Beschleunigungswert einstellt.

6. Regelschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zeitbestimmungsvorrichtung enthält, die automatisch nach einer vorher bestimmten Zeitspanne die Antiblockierungsbremsregelwirkung beendet.

7· Regelschaltung nach Anspruch 1, die enthält» einen zwischen der Eingangsklemme für das Radgeschwindigkeitssignal und der Basis eines Transistors angeordneten Kondensator, einen zwischen einem festen Potential und der Basis angeordneten Basiswiderstand, wobei der erhaltene Basisstrom den Bozugswert bestimmt, und eine Ausgangsstufe, die dem Solenoid

209986/0861

- 39 - PHB.32171.

des Ventilmechariisinus einen Strom liefert, wenn der erwähnte Transistor, in gemeinsamer Emitterschaltung, stromlos ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bexugssteuersclialtung mit einem Eingang an die Ausgangsstufe und mit einem Ausgang an die Basis des genannten Transistors angeschlossen ist und ein aus einem Widerstand und einem Kondensator bestehendes Netzwerk zur allmählichen Aenderung des Bezugewertes enthält,

8. Regelschaltung nach Anspruch 7 t dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Basis und dem Kondensator ein Widerstand zur Einstellung eines festen Betrages der Radgeschwindigkeit angeordnet ist', welcher Betrag überschritten sein muss, nachdem die Radverzögerung grosser als der Bezugswert ist, um den Transistor stromlos zu machen.

9. Regelschaltung nach Ansprüchen 7 und 2 oder 8 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsvorrichtung eine monostabile Schaltung ist, die zwischen der Ausgangsstufe und dem Eingang der Bezugssteuerschaltung angeordnet ist.

10, Regelschaltung nach Ansprüchen 7 und 6 oder 8 und 6,

dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitbestimmungsvorrichtung eine monostabile Schaltung ist, die zwischen dem genannten Transistor und der Ausgangsstufe angeordnet ist,

11, Regelschaltung nach Ansprüchen J, 2 und h, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kollektorwiderstand zwischen einer Speiseleitung positiver Spannung und dem Kollektor des genannten Transistors vom npn-Typ angebracht ist, wobei das Steuersignal für die Atisgangs stufe dem Kollektor entnommen wird, der Emitter dieses npn-Transistors an den Verbindungspunkt eines Spannungsteilers angeschlossen ist, der zwischen

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dor positiven Speiseleitung und der· Nu !leitung der Regelschaltung angebracht ist, und wobei die Bez.n.gsBteuerschalttmg, die Verzögerungsvorrichtung und die Rückstellvorrichtung gebildet worden durch: einen pnp-Transist'or, dessen Emitter mit der positiven Speiseleitung verbunden ist, dessen Kollektor über einen Kollektorwiderstand mit der Nulleitung verbunden ist und dessen Basis mit der Ausgangsstufe verbunden ist, wobei der pnp-Transistor bei stromloser Ausgangsstufe gesättigt und bei stromführender Ausgangsstufe gesperrt ist, und ferner durch, ein Widerstand-Kondensator-jNetzwerk, das aus einer ersten Diode besteht, deren Anode mit der positiven Speiseleitung und deren Kathode mit einen ersten zu der Diode parallel geschalteten Widerstand und mit einer Platte eines Kondensators verbunden ist, dessen andere Platte mit dem Kollektor des pnp-Transistors und mit einem zweiten Widerstand verbunden ist, der an die Basis des genannten pnp-Transistors angeschlossen ist, wobei zwischen dem Verbindungspunkt der letzteren Basis und des zweiten Widerstandes und dem Kollektor des pnp-Transistors eine Reihenschaltung eines dritten Widerstandes und einer zweiten Diode angebracht ist, die Strom zu diesem Kollektor durchlässt.

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