DE2244931A1

DE2244931A1 - Blockierregler fuer fahrzeuge mit elektrisch betaetigten bremsen

Info

Publication number: DE2244931A1
Application number: DE2244931A
Authority: DE
Inventors: William Thomas Birge; Robert Stanley Podlewski
Original assignee: Kelsey Hayes Co
Current assignee: Kelsey Hayes Co
Priority date: 1971-09-13
Filing date: 1972-09-13
Publication date: 1973-03-22
Also published as: GB1369553A; US3778118A; JPS4836589A; AU5307473A

Description

Patentanwalt·

Dr. Ing. H. Negendank Dipl. Ing. H. Haudt - DIdJ. Phys. VV. Schmitt DIpI. Ing. E. Graalfs - Dipl. Ing. W. Wahnert 2244931

• München 2, 1:1g icrtüraöe 23

Telefon 5330580

Keisey-Hayes Company

38481 Huron River Drive 13. September 1972

Romulus, Michigan, USA Anwaltsakte: M-2305

Blockierregler für !Fahrzeuge mit elektrisch betätigten Bremsen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Blockierregler und insbesondere auf einen Blockierregler für ein Fahrzeug mit einer elektrisch betätigten Bremse, wie einem Anhänger oder einem anderen gezogenen Fahrzeug. Üblicherweise sind bei einem gezogenen Fahrzeug eines oder mehrere Radpaare mit einer jeweils einem Fahrzeugrad zugeordneten elektrischen Bremse versehen, welche einen Bremsbacken oder einen Bremsschuh aufweist, der durch eine elektromagnetische Vorrichtung betätigt wird. Zum Einrücken der Bremsen wird die elektromagnetische Vorrichtung über eine zur Batterie des Zugfahrzeuges führende leitung mit Hilfe einer Bremssteuervorrichtung erregt, die normalerweise aus einem im Zugfahrzeug angeordneten veränderlichen Potentiometer beoteht. Die Bremssteuervorrichtung vermag den die elektromngnebiache Vorrichtung durchfließenden Strom zu verändern, 30 daß a ich die Bremskraft zwischen dem Bremsbacken oder

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-schuh und einer gegenüberliegenden Reibfläche, wie der Bremstrommel bzw. -scheibe einstellen lässt.

Die mechanische Verbindung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger ist normalerweise eine Einpunkt-Gelenlnrerbindung, die einen großen Verschwenkbereich zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger ermöglicht. Infolgedessen ist es wichtig, daß der Anhänger während sämtlicher Betriebsphasen stabil ist. Die Stabilität des Anhängers ist besonders während eines maximalen Bremsvorganges gefährdet, da unter bestimmten Bedingungen die Fahrzeugräder des Anhängers blockieren können und infolgedessen der Anhänger das Zugfahrzeug zu überrcüLen sucht, was üblicherweise als "Einklapp¹¹-Zustand bezeichnet wird.

Erfindungsgemäß soll ein Blockierregler für ein mit elektrischen Bremsen ausgerüstetes, gezogenes Fahrzeug geschaffen werden, der während eines Bremsvorganges die Stabilität des gezogenen Fahrzeuges verbessert und eine Einklappbewegung oder andere unerwünschte Bewegungen oder Kräfte zwischen dem Zugfahrzeug und dem gezogenen Fahrzeug verhindert.

Zu diesem Zweck schafft die Erfindung einen Blookierregler für das gezogene Fahrzeug, der einen bevorstehenden übermäßigen Schlupfzustand an einemymiffreren Fahrzeügrädera

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feststellt und derart mit dem die Bremsbetätigungsvorriehtungen mit elektrischer Energie versorgenden Signalgeber verbunden ist, daß er bei Ermittlung eines bevorstehenden übermäßigen Schlupfzustandes eine Bremskraftentlastung vornimmt und die Bremsbetätigung wiederherstellt, nachdem sich die Fahrzeugräder wieder auf einen geregelten Schlupfzustand beschleunigt haben. Vorzugsweise wird die Druckentlastung ausgelöst, wenn an irgendeinem Fahrzeugrad ein bevorstehender übermäßiger Schlupfzustand auftritt, und die Bremsbetätigung wiederhergestellt, nachdem das letzte Fahrzeugrad wieder einen geregelten Schlupfzustand erreicht hat.

Insgesamt schafft die Erfindung einen Blockierregler für ein Räder-Fahrzeug mit einer elektrisch betätigten Bremse für mindestens ein Fahrzeugrad und einer elektrischen Bremssteuervorrichtung zur Regulierung der Bremsbetätigung, welche einen Drehzahlmesser für das Fahrzeugrad, einen Detektor zur Ermittlung eines bevorstehenden übermäßigen Schlupf zustande s sowie eine Steuerschaltung enthält,, die eine Bremskraftentlastung bei Feststellung eines bevorstehenden übermäßigen Schlupfaustandes vornimmt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden.Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, die einen erfindungsgemäß ausgebildeten

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Blockierregler für ein Fahrzeug mit elektrisch betätigten Bremsen zeigt.

Gemäß der Zeichnung ist ein Blockierregler 10 in Verbindung mit einem Fahrzeug mit elektrisch betätigten Bremsen 12 und 14 dargestellt. Die Bremsen 12 und 14 sind einer herkömmlichen Bremssteuervorrichtung 20 und herkömmlichen elektromagnetischen Betätigungsvorrichtungen 22 bzw» 24 zugeordnet. Die Betätigungsvorrichtungen 22 und 24 sind parallel geschaltet, so daß aie gleich große Ströme von der positiven Klemme 26 der Zugfahrzeugbatterie über die Bremssteuervorrichtung 20 aufnehmen. Der Schaltkreis ist durch einen normalerweise leitenden Transistor Q5 über Masse geschlossen. Die Steuervorrichtung 20 in Form eines veränderlichen Potentiometers vermag den den elektromagnetischen Betätigungsvorrichtungen 22 und 24 zugeführten Strompegel durch Einstellung des Gesamtwiderstandes des Stromkreises zu verändern. Die Steuervorrichtung 20 kann im Zugfahrzeug angeordnet sein, so daß sie durch Niederdrücken/Sugfahrzeug-Bremspedals betätigt wird, und/oder sie kann mit einem Hebel zur manuellen Steuerung der Bremsen des gezogenen Fahrzeuges versehen sein.

Die Bremsen 12 und 14 des gezogenen Fahrzeuges können als Scheibenbremsen oder in der gezeigten Weise ale Trommelbremsen ausgebildet sein. Bei Trommelbremsen werden

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Bremsbacken 28 benutzt, von denen jeder, eine elektromagnetische, jeweils einer der Betätigungsvorrichtungen 22 und 24 zugeordnete Spule aufweist, die derart ausgelegt ist, daß sich eine elektromagnetische Anziehung zwischen den Backen 28 und den Bremstrommeln 30 ergibt, die ausreicht, eine Bremskraft zwischen den Reibbelägen der Bremsbacken 28 und den Trommeln 30 zu erzeugen, welche dem die Betätigungsvorrichtungen 22 und 24 durchfließenden Strom proportional oder von diesem abhängig ist. Die Betätigungsvorrichtungen 22 und 24 werden nicht nur entsprechend dem Strompegel elektrisch betätigt, sondern ihre Betätigungsoder Stellkraft wird auch in Abhängigkeit von dem die elektromagnetischen Betätigungsvorrichtungen 22 und 24 durchsetzenden Stromfluß elektrisch gesteuerte

Bei dem gezeigten Blockierregler ist das rechte Fahrzeugrad des gezogenen Fahrzeugs mit einem Drehzahlmesser und das linke Fahrzeugrad des gezogenen Fahrzeuges mit einem Drehzahlmesser 34 versehen. Die Drehzahlmesser und 34 erzeugen Impulszüge, die numerisch von der Winkelverstellung des Fahrzeugrades abhängen und Integrationsstufen 36 bzw. 38 zugeführt werden, die die Impulslaüge von den Drehzahlmessern 32 und 34 integrieren und an ihren Ausgängen 40 und 42 Signale erzeugen, die die Momentangeschwindigkeit des entsprechenden Fahrzeugrades darstellen. Die Signale an den Ausgängen 40 und 42 werden einem

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Schaltkreis 44 zugeführt, welcher auf das Drehzahlsignal der geringsten Größe anspricht und an den Punkt 46 ein Ausgangssignal abgibt, das die Drehzahl des langsamsten Fahrzeugrades darstellt. Im einzelnen v/ird das Ausgangssignal am Anschluß 40, das die Geschwindigkeit des rechten Pahrzeugrades darstellt, der Basis eines Transistors Q1 zugeführt, wodurch der Transistor Q1 eingeschaltet und das Ausgangssignal des Transistors Q1 verändert wird, wenn das Signal auf der Leitung 40 kleiner als die Spannung am Emitter des Transistors Q1 ist. Entsprechend wird das Signal auf der Leitung 42, das die Geschwindigkeit des linken Pahrzeugrades darstellt, der Basis des Transistors Q2 zugeführt, wodurch der Transistor Q2 eingeschaltet und das Ausgangssignal des Transistors Q2 verändert wird, wenn der Signalspegel unter die Spannung am Emitter des Transistors Q2 abfällt. Wenn ein übermäßiger Schlupfzustand auftritt, und zwar als erstes am linken Fahrzeugrad, so daß die Drehzahl des linken Pahrzeugrades unter die Drehzahl des rechten Pahrzeugrades abfällt, sinkt das die Geschwindigkeit des linken Pahrzeugrades darstellende Signal auf der Leitung 42 unterhalb des Potentials am Emitter von Q2, so daß der Transistor Q2 eingeschaltet und dadurch das Potential am Punkt 46 auf eine dem die Geschwindigkeit des linken Pahrzeugrades darstellenden Signal auf der Leitung 42 entsprechende Grüße abgesenkt wird. Das Potential am Punkt 46 (ebenso wie das Potential am Emitter des Tran-

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sistors Q1) wird auf eine Größe verringert, die kleiner als die der Geschwindigkeit des rechten Fahrzeugrades entsprechende Größe ist, so daß der Transistor Q1 im nichtleitenden Schaltzustand gehalten wird. Infolgedessen wird das Potential am Punkt 46 allein vom Transistor Q2 gesteuert. Das Potential am Punkt 46 ändert sich entsprechend der Momentangeschwindigkeit des übermäßig schlupfbehafteten, linken Fahrzeugrades, so daß es dessen Momentangeschwindigkeit darstellt. Wenn umgekehrt das rechte Fahrzeugrad als erstes einen übermäßigen Schlupfzustand erreicht, reguliert der Transistor Q1 das Potential am Punkt 46. Das Signal am Punkt 46 wird durch einen Emitterfolger in Form eines Transistors Q3 verstärkt, so daß die Leitung 48 ein verstärktes Signal führt, das die Geschwindigkeit des sich am langsamsten drehenden Fahrzeugrades darstellt. Das Signal auf der Leitung 48 wird einem Detektor-Schaltkreis 50 zugeführt, der einen "bevorstehenden übermäßigen Schlupfzustand feststellt und an die leitung 52 ein Ausgangssignal abgibt, das zur Basis eines Transistors Q4 gelangt, wodurch der Transistor Q4 eingeschaltet wird, wenn ein bevorstehender übermäßiger Schlupfzustand entdeckt wird.

Der Detektor-Schaltkreis 50 kann von herkömmlicher Bauart sein und beispielsweise bei Bremsbetätigung ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Analogsignal erzeugen und die tatsächliche Geschwindigkeit des langsamsten Fahrzeugrades mit dem

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Geschwindigkeits-Analogsignal vergleichen, um festzustellen, wann ein übermäßiger Schlupf besteht. Wahlweise kann der Detektor-Schaltkreis 50 ansprechen, wenn die Radverzögerung über einem Schwellenwert liegt, der einen bevorstehenden übermäßigen Schlupfzustand anzeigt. V/eitere Ausführungsformen und Abwandlungen des Detektorschaltkreises zur Ermittlung eines übermäßigen Schlupfes sind möglich.

Wenn der Transistor Q4 eingeschaltet ist, liegt an der Basis des normalerweise leitenden Transistors Q5» welcher über den Anschluß 54 mit dem Kollektor des Transistors Q4 verbunden ist, nur noch etwa die Hassespannung an, so daß der Transistors Q5 abgeschaltet wird. Wenn sich der Transistor Q5 im nicht-leitenden Schaltzustand befindet, wird der Strompfad von der Batterieklemme 26 über die Bremsbetätigungovorrichtungen 22 und 24 unterbrochen, so daß eine Bremskraftentlastung vorgenommen wird, die es dem übermäßig schlupfbehafteten Fahrzeugrad ermöglicht, sich wieder rascher zu drehen.

Während der Beschleunigung des übermäßig schlupfbehafteten i'ahrzeugrades nach der Bremskrafteiitlastung erzeugt der Schaltkreis 44 weiterhin ein Signal, das die Geschwindigkeit des langsamsten Fahrzeugrades darstellt. Solange der Detektor-Schaltkreis 50 feststellt, daß die langsamste Und- ■ geschwindigkeit im Bereich einer, übermäßigen Schlupfzu-

3 ί ι 9 H 1 7 I 0 9 7 3

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Standes liegt, bleibt der Transistor Q5 abgeschaltet, so daß die volle Bremsung nicht wieder eingeleitet wird. Sobald das langsamste Fahrzeugrad soweit- beschleunigt hat, daß ein geregelter Schlupfzustand vorhanden ist, wird dieser Zustand durch den Detektor-Schaltkreis 50 festgestellt, der das Signal.auf der Leitung 52 abschaltet und somit den Transistor Q4 abschaltet. Infolgedessen wird der Transistor Q5 eingeschaltet, so daß die volle Abbremsung wieder freigegeben wird, soweit sie vom Fahrzeugführer vorgenommen wurde.

Somit ist ersichtlich, daß der Biockierregier 10 die Bremsbetätigung während einer Zeitdauer abschwächt, die beginnt, wenn sich das erste Fahrzeugrad einem übermäßigen Schlupfzustand nähert, und endet, wenn sich das letzte Fahrzeugrad wieder auf einen geregelten Schlupfzustand beschleunigt hat. Diese Betriebsweise sorgt für eine maximale Stabilität des gezogenen Fahrzeuges.

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Claims

!no: E. G^is - Dip., mi W. ^ Anwaltsakte: H-2305 München 2. Mozartstraße 25
Telefon 5580586

Patentansprüche

iy Blockierregler für ein Fahrzeug mit mindestens einem Fahrzeugrad, das eine Bremse mit einer elektrisch betriebenen Betätigungsvorrichtung aufweist, welche "von einem Signalgeber mit einem elektrischen Betätigungssignal zum Einrücken der Bremse beaufschlagbar ist, gekennzeichnet durch eine auf das Vorhandensein eines bevorstehenden übermäßigen Schlupfzustandes ansprechende Steuerschaltung (44,50), die ein elektrisches Blockier-Steuersignal erzeugt und die elektrisch betriebene Betätigungsvorrichtung (22) derart steuert, daß die Bremse (12) bei Ermittlung des bevorstehenden übermäßigen Schlupfzustande3 bremskraftentlastet 13t.
2. Blockierregler nach Anspruch 1, bei dem das Fahrzeug ein zweites Fahrzeugrad mit einer Bremse und einer zugeordneten, elektrisch betriebenen Bremsbetätigungsvorrichtung aufweist und der Signalgeber das elektrische Betatigungssignal zum Einrücken beider Bremsen auch der zweiten Betatigungsvorrichtung zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerschaltung (44,50) bei Ermitt-

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lung eines an irgendeinem der Fahrζeugrader /bevorstehenden übermäßigen Schlupfzustandes eine Bremskraft entlastung auslöst.
3. Blockierregler nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Fahrzeug ein zweites Fahrzeugrad mit einer Bremse und einer zugeordneten, elektrisch "betriebenen Betätigungsvorrichtung aufweist und der Signalgeber das elektrische Betatigungssignal zum Einrücken beider Bremsen auch der zweiten,Betätigungsvorrichtung zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Brems— betätigung bei Beendigung, des bevorstehenden übermäßigen Schlupfzustandes an irgendeinem der Fahrzeugräder durch die Steuerschaltung (44,50) wiederherstellbar ist.
4· Blockierregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber . eine Steuervorrichtung (20) enthält, durch die das elektrische Betätigungssignal veränderbar und dadurch die Bremskraftbeaufschlagung der Bremse (12,14) steuerbar ist.
5. Blockierfegler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch betriebene Bremsbetätigungsvorrichtung eine elektro-

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■■'■ magnetiaohe Betätigungsvorrichtung (22,24) ist.
6. Biockierregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug gezogen und der Signalgeber (20) dem Zugfahraeug zugeordnet ist.

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