DE2257487C2 - Elektronische Schaltanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS 1919 141 bekannt. Hier wird mittels eines Generators G ein der Drehzahl des Rades proportionales Signal erzeugt. Die jeweils maximale Radgeschwindigkeitsspannung liegt an einem Kondensator an, der in einem vorgegebenen Maße entladen wird. Die Spannung an diesem Kondensator stellt somit ein Bezugssignal dar. Die Radgeschwindigkeitsspannung wird mit dem Bezugssignal verglichen: Unterscheidet es den ggf. heruntergeteilten Bezugswert, so erfolgt eine Absenkung des Bremsdruckes. Dadurch kann das Rad wieder Geschwindigkeit aufholen. Oberschreitet dann das Radsignal den Bezugswert erneut, wird die Bremse für das nächste Regelspiel freigegeben.

Die bekannte Schaltungsanordnung ist mit mehreren Nachteilen behaftet. Die maximale Differenz, die zwischen dem drehzahlproportionalen Signal einerseits und dem Bezugssignal andererseits zugelassen wird, ist konstant. Dies bedeutet bei niedrigen Drehzahlen, bei denen beide Spannungen einen niedrigen Wert aufweisen, eine unerwünschte Anfälligkeit gegenüber elektrischen Störungen.

Darüber hinaus ist es beim zyklischen Arbeiten derartiger Schaltungsanordnungen üblich, den Bremsdruckzuwachs in einem Maße zu steuern, das mit der Bodenhaftung konsistent ist. Dies geschieht gewissermaßen gegen die Notwendigkeit, beim Einleiten des Bremsvorganges so wenig Zeit wie möglich zu verlieren. Man versuchte bisher, diese gegensätzlichen Anforderungen dadurch zu erfüllen, daß vor dem Beginn eines Bremszyklus die Wirkung einer Drosselstelle aufgehoben wird, die in Reihe in dem Bremskreis liegt. Auf diese Weise ergibt sich ein verhältnismäßig starker ursprünglicher Bremsdruckanstieg, der jedoch durch die einsetzende Wirkung der Drosselstelle in der zyklischen Phase nicht mehr möglich ist Das starke anfängliche Ansteigen des Bremsdruckes läßt sich

• 5 Jodoch nicht so dosieren, daß ein Blockieren der Räder zuverlässig vermieden würde.

Auch aus der DE-OS 20 14 100 ist eine Schaltungsanordnung bekannt, in welcher in einer Auswerteschaltung ein Geschwindigkeitssignal simuliert wird, das mit der tatsächlichen Raddrehzahl verglichen wird. Die Bremse ist so lange verriegelt, bis das Schlupfsignal unter einen vorgegebenen Wert fällt

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art so auszugestalten, daß in der anfänglichen Phase des Bremszyklus ein rascher Druckanstieg in der Bremsanlage möglich ist, ohne daß es dabei zum Blockieren des Rades kommt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.

Erfindungsgemäß wird also die Charakteristik des Bezugssignalkreises bis zum ersten Auftreten des Steuersignales so modifiziert, daß ein rascher Druckanstieg möglich ist, ohne daß der Blockierschutz eintritt; der Blockierschutz ist aber auch während dieser anfänglichen Phase nicht ausgeschaltet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolge gem) anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt schematisch eine elektronische Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage.
Ein Rad R ist mit einer Zahnscheibe D und einer Bremse Fvers'ehen. Ein Generator Cbekannter Bauart liefert zu einem Punkt A eines Kreises 5 eine Gleichspannung, die der Drehzahl des Rads R proportional ist. Ein den Ausgang des Kreises S darstellender Punkt ßist elektrisch mit einer Fahrzeugbremsanlage M bekannter Bauart verbunden, die von einem Pedal P betätigt wird. Diese Bremsanlage M wi^rkt insbesondere auf die Bremse F.

Der Kreis 5 wird nun im einzelnen beschrieben. Der Eingang A dieses Kreises ist über ein Potentiometer 10 geerdet, dessen Abgriff über eine Diode 12 und einen Kondensator 16 lädt. Dieser Kondensator ist an einer Seite an Masse angeschlossen und liegt parallel zu zwei in Reihe angeordneten Widerständen 18 und 20. Die Basis eines Transistors 14 ist an den Verbindungspunkt von Diode 12 und Kondensator 16 angeschlossen, der Kollektor an die positive Gleichspannungsquelle und der Emitter an den Verbindungspunkt der Widerstände 18 und 20. Ein Differenzverstärker AD bekannter Bauart ist mit seinem direkten Eingang ED an den Emitter des Transistors 14 und mit dem inversen Eingang an den Punkt A angeschlossen. Der Ausgang des Verstärkers AD ist die AusgangsanschluQklemme B des Kreises 5.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung sind der Abgriff des Potentiometers 10 und der Punkt A an ein elektrisches Schabgerät K\ angeschlossen, das von den am Punkt B liegenden Ausgangssignalen gesteuert wird. So kann der Abgriff des Potentiometers 10 unmittelbar mit dem Punkt A über das Schaltgerät K1 verbunden werden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Gerät K1 weggelassert. Ein von den zum Punkt B gelieferten Ausgangssignalen gesteuertes Schaltgerät KI ist mit einem Teil des Widerstands 18 verbunden (in der Figur gestrichelt dargestellt); dieser Teil läßt sich also kurzschließen.

Die steuerbaren Kurzschlüsse K 1 und K. 2 können von bekannter Bauart, z. B. Schalttransistoren sein. Das in der Figur gezeigte System arbeitet wie folgt:

Wenn sich das Rad R dreht, liefert es durch den Generator C eine drehzahlproportionale Gleichspannung zum Punkt A. Diese Spannung lädt über das Potentiometer 10 und die Diode 12 den Kondensator 16. Dessen Spannung ist daher proportional zur Spannung am Punkt A, entsprechend einem vom Kondensator 10 bestimmten Proportionalitätsfaktor, ist jedocb gegenüber diesem Wert um einen Betrag niedriger, der gleich dem Gleichspannungsabfall in der Diode 12 ist, d.h. etwa 0,5 V. Gleichzeitig entlädt sich der Kondensator 16 über den Kreis mit den Widerständen 18 und 20 und den Transistor 14. Dieser Kreis ist ein Entladungskreis von bekannter Bauart mit konstanter Stromstärke.

Wenn die Spannung am Punkt A konstant ist oder sich in einer zunehmenden Phase befindet, ist die den Kondensator 16 aufladende Spannung niedriger als die zu A geleitete Spannung, und zwar einerseits um einen Betrag, der gleich dem Gleichspannungsabfall in der Diode 12 ist (0,5 V) und andererseits um einen Betrag, der proportional dieser zu A geleiteten und durch das Potentiometer bestimmten Spannung ist. Der Verstärker D erhält an seinem Eingang ED eine niedrigere Spannung als an seinem Eingang El. Seine Ausgangsspannung am Punkt ßist null.

Wenn die zu A geleitete Spannung aufgrund einer Betätigung der Bremse Fabnimmt, verhindert die Diode 12 eine Entladung des Kondensators 16 über das Potentiometer 10. Er entlädt sich daher über die Widerstände 18 und 20 und den Transistor 14. Diese Entladung erfolgt in ihrem Maximum mit konstantem Strom, solange die Spannungsabnahme bei A geringer ist als dieser konstante Wert der Spannungsabnahme des Kondensators 16. Die Spannung am Kondensator 16 ist gleich der Spannung der Zwischenklemme des Potentiometers 10 abzüglich 0,5 V (Spannungsabfall in der Diode 12) und der Verstärker AD bleibt geschlossen.

Wenn in einem bestimmten Augenblick die Spannung bei A schneller abnimmt als die Spannung des Kondensators 16 abnehmen kann, so wird die Spannung an den Anschlußklemmen des Kondensators 16 größer als die Spannung am Zwischenpunkt des Potentiometers 10 abzüglich 0,5 V. Wenn dies anhält, wird die Spannung bei A kleiner als die Spannung am Eingang ED. Der Differenzverstärker AD versorgt dann den Punkt B mit einem Ausgangssignal, das ein Entspannungssignal darstellt.

Dieses Entspannungssignal wird durch die Fahrzeugbremsanlage M mir Entspannen des zur Bremse F geleiteten Bremsdrucks verwendet Es ergibt sich ein Abfall der Drehzahlabnalvme des Rads R und somit der zu A geleiteten Spannung, so daß diese Spannung gleich der zum Eingang ED gelieferten Spannung wird und diese dann übersteigt. In 4em Augenblick, indem diese beiden Spannungen gleich groß werden, wird der Differenzverstärker AD wieder blockiert und das Entspannungssignal ist unterbrochen. Der Bremsdruck kann dann wieder im Bremskreis des Rads R ansteigen. Gleichzeitig, und zwar sobald die Spannung am Abgriff des Potentiometers 10 die Spannung des Kondensators 16 um 0,5 V übersteigt, wird die Diode 12 wieder leitend

lu und lädt den Kondensator 16 auf eine Spannung auf, die proportional der Spannung bei A weniger 0,5 V ist Der Blockierschutzzyklus kann dann wiederholt weiden.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Spannung des Kondensators 16, die die Bezugsspannung bildet einerseits um einen konstanten Betrag (0,5 V) niedriger ist als die Spannung bei A und andererseits gegenüber dieser Spannung bei A um einen zusätzlichen Betrag niedriger ist, der proportional der Spannung bei A ist und vom Potentiometer 10 bestimmt wird. Der für ein Rad maximal zulässige Schlupf währ- ad einer Verzögerung und vor Auftreten des Entspannangssignals bei B ist folglich die Summe eines konstanten Schlupfs für jede Geschwindigkeit, bestimmt vom Potentiometer 10, und eines Schlupfs, des bei hohen Drehzahlen de» Rads R verhältnismäßig klein, jedoch bei niedrigeren Drehzahlen dieses Rads von größerer Bedeutung ist Dieser wird vom Spannungsabfall in der Diode 12 bestimmt

Die Arbeitsweise des steuerbaren Kurzschlusses K1 wird nun beschrieben.

Dieser Kurzschluß K1 ist ausgelegt zur Errichtung eines Kurzschlußkreises zwischen dem Punkt A und dem Abgriff des Potentiometers 10, bevor das erste Entspannungssignsl am Punkt B auftritt. Nach dem

J5 Beginn dieses ersien Entspannungssignals wird der Kurzschluß K 1 abgeschaltet und das System wirkt in der oben beschriebenen Weise. Vor dem Beginn dieses ersten Entspanr.ungssignals ist der Punkt /. unmittelbar mit dem Abgriff des Potentiometers 10 über Ki verbunden. Das für das Rad R während des anfänglichen Ansteigens des Bremsdrucks zugelassene Gleiten wird daher auf einen niedrigen Wert beschränkt entsprechend dem Spannungsabfall in der Diode 12. Somit kann der anfängliche Bremsdruckanstieg schneller sein als der Bremsdruckanstieg der späteren Blockierschutzzyklen, ohne das Rad in einen blockierenden Zustand zu bringen. Der Kurzschluß K 1 ist so ausgelegt, daß er nur vom ersten Entspannungssignal einer Blockierschutzbremsphase betätigt werden kann.

so Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Kurzschluß K 1 weggelassen und durch den Kurzschluß K 2 ersetzt. In diesem Fall wird nach Auftreten des ersten Entspannungssignals am Punkt B ein Teil des Entladungswiderstands 18 durch das Gerät K 2 kurzgeschlossen. (Das Gerät K 1 war vor diesem ersien Entspannungssignal abgeschaltet und der Entladungswiderstand 18 wurde vollständig verwendet.) Vor dem Auftreten des ersten Entspannungssignals ist also die maximale Spannungsabnahme des Kondensators 16 auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert begrenzt, verglichen mit dem Wert, der nach diesem ersten Entspannungssignal zugelassen wird. Tatsächlich ist uie Entladung des Kondensators 16 umso schneller, je kleiner die Widerstände 18 und 20 sind.

Diese Modifikation der Entladung des Kondensators 16 bedeutet eine Abwandlung der Abnahme der Bezugsspannung der Raddrehzahl derart, daß das Blockierschutzbremsen während des anfänglichen

Bremsdruckanstiegs früher eintritt als während der aufeinanderfolgenden Blockierschutzzyklen.

Schließlich können nach einem weiteren Ausführungsbeispiel die Kurzschlüsse K I und K 2 gemeinsam verwendet werden, wobei sie wie oben beschrieben "> arbeiten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Elektronische Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage mit
einem von einem Fahrzeugrad angetriebenen Generator, der ein drehzahlproportionales Signal erzeugt,

einem Bezugssignalkreis, der einen mit einem Lade-und Entladekreis versehenen Kondensator enthält, der das heruntergeteilte Signal empfängt und ein die Fahrzeuggeschwindigkeit nachbildendes Bezugssignal abgibt,

einem Vergleicher, der das augenblickliche Drehzahlsignal mit dem Bezugssignal vergleicht, der beim Unterschreiten des Drehzahlsignals unter das Bezugssignal ein Steuersignal zum Absenken des Bremsdrucks abgibt und der das Steuersignal beendet, sofern das Drehzahlsignal das Bezugssignal wieder übersteigt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bezugssignalkreis (10 bis 20) mindestens ein steuerbarer Kurzschluß (K; und/oder Ay angekoppelt ist, dessen Steuereingang mit dem Ausgang des Vergleichers (AD) verbunden ist, wodurch der Eingreifpunkt des Bezugssignalkreises (10 bis 20) nach erstmaligem Auftreten des Steuersignals modifiziert wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladekreis einen ersten aus Widerständen bestehenden Spannungsteiler (10) umfaßt und daß der steuerbare Nebenschluß (Ki) parallel zu e'nem Teil des ersten Spannungsteilers (10) geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nacn Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da3 der Entladekreis einen zweiten aus Widerständen bestehenden Spannungsteiler (18, 20) umfaßt und daß ein steuerbarer Kurzschluß (K₂) parallel zu einem Teil des zweiten Spannungsteilers geschaltet ist