-
Blockierschutzsystem Die Erfindung betrifft ein Blockierschutzregelungssystem
für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen mit einer das Radverhalten des zu bremsenden
Rades abtastenden und auswertenden Signaleinrichtung und mit einer von den abgegebenen
Signalen der Signaleinrichtung beeinflußbaren elektronischen Steuereinrichtung für
mindestens ein Magnetventil zur Steuerung des Bremsdruckes.
-
Um eine gute Bremskraftausnutzung bei Fahrzeugen mit Blockierschutzanlagen
zu erreichen, wird es angestrebt, den tatsächlichen Bremsdruck der idealen, meist
unter der maximalen Bremsdruckkurve liegenden Bremsdruckkurve anzupassen. Das bedeutet,
daß ein wesentliches Übersteuern der idealen Bremsdruckkurve vermieden werden muß.
-
Läßt man den jeweiligen Bremsdruckwiederaufbau mit einem flachen Druckgradienten
verlaufen, so werden zwar starke Übersteuerungen und damit große Regelspiele vermieden,
aber die Bremskraftausnutzung ist auf Grund der mit steigendem Bremsdruck größer
werdenden Bremshysterese unbefriedigend. Der Druckbereich, der zur Überwindung der
Bremshysterese durchlaufen werden muß, wird mit dem gleichen flachen Druckverlauf
durchfahren mit der Folge, daß die Zeit bis zum Wiederansprechen der Bremsen wesentlich
erhöht wird.
-
In der DOS 17 55 617 wird vorgeschlagen, durch Anordnung eines baulich
aufwendigen
Regelventils den Bremsdruckwiederaufbau anfänglich steil verlaufen zu lassen und
dann flach an die ideale Bremsdruckkurve heranzuführen.
-
Dieses baulich aufwendige Regelventil ist schwierig und teuer in Herstellung
und Montage und ist auf Grund der komplizierten Bauweise störungsanfällig.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs geschildertes
Blockierschutzregelungssystem zu schaffen, das den schädlichen Einfluß der Bremshysterese
verringert und den tatsächlichen Bremsdruck ohne starkes Übersteuern um die ideale
Bremsdruckkurve verlaufen läßt.
-
Weiter soll durch die Erfindung ein derartiges Blockierschutzregelungssystem
geschaffen werden, das sich durch geringe bauliche Aufwendigkeit und ein betriebssicheres
Verhalten auszeichnet.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektronische
Steuereinrichtung eine beim Einleiten eines Bremsdruckwiederaufbaues erregbare,
mindestens ein Magnetventil zur von dem zu diesem Zeitpunkt vorhandenen Bremsdruck
abhängigen, schnellen Bremsdruckerhöhung steuernde Zeitsteuereinrichtung aufweist.
-
Die Erfindung ermöglicht auf einfache Weise ein schnelles Einsteuern
des jeweiligen Druckbetrages, der zur Überwindung der mit steigendem Bremsdruck
sich vergrößernden Bremshysterese notwendig ist. Nach Einsteuerung dieses Druckbetrages
schaltet die erfindungsgemaße Zeitsteuereinrichtung ab, und der weitere Bremsdruckanstieg
wird von der elektronischen Steuereinrichtung in an sich bekannter Weise mit einer
geringeren Steigung vorgenommen.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß bei progressivem
Bremsdruckaufbau die Zeitsteuereinrichtung ein fest einstellbares Ansprech verzögerungszeitglied
ist. Bei Abfall des eine Beschleunigung anzeigenden +b-Sinals wird das Ansprechverzögerungszeitglied
angestoßen. Während der eingestellten Verzögerungszeit wird der Bremsdruck schnell
aufgebaut. Bei verzögertem Erscheinen des Ausgangssignals am Ansprechverzögerungszeitglied
werden die Magnetventile zum langsamen Druckaufbau beeinflußt.
-
Vorteilhafterweise ist die Zeitsteuereinrichtung bei linearem oder
degressivem Bremsdruckaufbau vom wirksamen Bremsdruck verstellbar, und zwar derart,
daß mit steigendem Bremsdruck die Verzögerungszeit vergrößert wird.
-
Durch diese Anordnung wird es ermöglicht, unterschiedliche Verzögerungszeiten,
in denen der Bremsdruckwiederaufbau schnell vor sich geht, zu erzielen. Der sich
mit steigendem Bremsdruck vergrößernden Bremshysterese wird durch die veränderliche
Verzögerungszeit begegnet.
-
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Zeitsteuereinrichtung
von einem in Abhängigkeit vom Bremsdruckabbau erregbaren kombinierten Zeitglied,
bestehend aus einem Ansprechverzögerungsteil mit anschließendem Abfallverzögerungsteil,
beeinflußbar ist, derart, daß mit zunehmender Bremsdruckabbauzeit die Verzögerungszeit
der Zeitsteuereinrichtung vergrößert wird.
-
Vergrößert sich die Bremshysterese eines Fahrzeuges auf Grund von
Abnutzung und Alter des Fahrzeuges, kann dieses bei der Druckeinsteuerungsphase
durch eine zeitlich längere, schnelle Druckeinsteuerung berücksichtigt werden.
-
An Hand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
nachstehend näher erläutert. Zum Verständnis der Erfindung nicht erforderliche bekannte
Einrichtungen und zugehörige Schaltungen und Leitungen sind der besseren Übersicht
halber weggelassen.
-
Fig. 1 zeigt eine elektronische Steuereinrichtung für zwei Magnetventile
zur Erzielung einer schnellen Druckeinsteuerung bei progressivem Bremsdruckwiederaufbau.
-
Fig. 2 zeigt ein zu Fig. 1 zugehöriges Diagramm für die Radgeschwindigkeit,
den Druckverlauf, die Signale und den Steuerstrom für die Magnetventile.
-
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Zeitsteuereinrichtung für einen
degressiven oder linearen Druckverlauf des Bremsdruckwiederaufbaus, wobei die nur
teilweise dargestellte elektronische Steuereinrichtung im Aufbau der Fig. 1 entspricht.
-
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.
-
Von der elektronischen Steuereinrichtung gemäß Fig. 1 werden von
der hier nicht dargestellten Signaleinrichtung in bekannter Weise die Signale -b,
V, +b1 und +b2 aufgenommen. Das -b-Signal wird dabei direkt je einem Eingang eines
ODER-Tores 19, eines ODER-Tores 20 und eines ODER-Tores 21 sowie je einem negierten
Eingang eines UND-Tores 22 und eines UND-Tores 23 zugeführt.
-
DasdV-Signal wird direkt einem weiteren Eingang des ODER-Tores 19
und einem Eingang eines UND-Tores 24 sowie einem weiteren negierten Eingang
des
UND-Tores 23 zugeführt.
-
Das +b1-Signal gelangt direkt zu einem weiteren Eingang des ODER-Tores
20 sowie zu je einem weiteren negierten Eingang der UND-Tore 23 und 24. Ferner wird
das +b2-Signal ebenfalls je einem weiteren negierten Eingang der UND-Tore 23 und
24 zugeführt, sowie einem negierten Eingang eines dem ODER-Tor 19 nachgeschalteten
UND-Tores 25.
-
Das vom ODER-Tor 20 abgegebene Signal wird einem Abfallverzögerungszeitglied
26 zugeführt, dessen Ausgangssignal zu je einem Eingang eines UND-Tores 27 und des
UND-Tores 23 sowie zu einem weiteren negierten Eingang des UND-Tores 24 gelangt.
-
Das vom UND-Tor 23 abgegebene Ausgangssignal wird einmal dem negierten
zweiten Eingang des UND-Tores 27 und zum anderen einem Ansprechverzögerungszeitglied
28 zugeführt, das die Zeitsteuereinrichtung bei progressivem Bremsdruckwiederaufbau
gemäß dem Diagramm in Fig. 2 bildet. Das Ausgangssignal des Ansprechverzögerungszeitgliedes
28 wird einer bekannten Pulseinrichtung 29 mit einem vorgeschalteten Abfallverzögerungszeitglied
30 zugeführt. Die erzeugten Pulssignale werden an den zweiten Eingang des UND-Tores
22 weitergegeben.
-
Das Ausgangssignal des UND-Tores 24 wird dem zweiten Eingang des ODER-Tores
21 zugeführt, dessen Ausgangssignale das Auslaß-Magnetventil 18 steuern.
-
Das jeweilige Ausgangssignal der UND-Tore 22 und 27 wird je einem
weiteren Eingang des ODER-Tores 19 zugeführt. Das abgegebene Signal des ODER-Tores
19 gelangt zu dem zweiten Eingang des UND-Tores 25, dessen Ausgangssignale
das
Einlaß-Magnetventil 17 steuern.
-
Die Wirkungsweise dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird nachstehend
an Hand des Diagramms gemäß Fig. 2 erläutert.
-
Nach Einleiten einer Bremsung tritt das -b-Signal auf, wenn die Radverzögerung
einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Unterschreitet die Radgeschwindigkeit
eine Radgeschwindigkeitsschwelle, erscheint das t Signal, das vom vorhandenen -b-Signal
überdeckt wird. Das -b-Signal bewirkt über das ODER-Tor 19 und das UND-Tor 25 die
Erregung des Einlaß-Magnetventils MI, das im erregten Zustand geschlossen ist und
die Verbindung zwischen Radbremszylinder und Druckmittelquelle sperrt, und über
das ODER-Tor 21 die Erregung des Auslaß-Magnetventils MII, das im erregten Zustand
offen ist und eine Verbindung zwischen Radbremszylinder und Druckmittelauslaß herstellt.
Der Druck im Radbremszylinder wird abgebaut, bis die Radverzögerung den Verzögerungschwellwert
wieder unterschreitet und das -b-Signal abfällt. Das Auslaß-Magnetventil MII wird
entregt und schließt.
-
Das Einlaß-Magnetventil MI bleibt weiter erregt und damit geschlossen,
da das d V-Signal über das ODER-Tor 19 und das UND-Tor 25 auf das Ventil MI wirkt.
Ein- und Auslaßventil sind geschlossen, und der Druck wird konstant gehalten. In
dieser Haltephase läuft das Rad wieder an. Uberschreitet die Radbeschleunigung einen
bestimmten Schwellwert, tritt das das a V-Signal überdeckende +b1-Signal auf, das
über das ODER-Tor 20, das hbfallverzögerungszeitglied 26, das UND-Glied 27, das
ODER-Tor 19 und das UND-Tor 25 das Einlaß-Magnetventil MI nach Abfall des d V-Signals
bei Uberschreiten der Radgeschwindigkeitsschwelle weiter erregt hält.
-
Unterschreitet die Radbeschleunigung die BeschleunigungsschweIle,
fällt das +b1-Signal ab. Das Zeitglied 26 hält das Ausgangssignal über eine für
den folgenden Regelvorgang ausreichende Zeit. Da am entsprechend negierten Eingang
des UND-Tores 23 kein +b1-Signal ansteht, gibt das UND-Tor 23 ein Signal auf das
UND-Tor R7 und sperrt dieses. Das abgegebene Signal erregt auch ein Ansprechverzögerungszeitglied
28. Bis zum Ablauf der von diesem Ansprechverzögerungszeitglied 28 bestimmten, kurzen
Verzögerungszeit sind beide Magnetventile nicht erregt, und der Bremsdruck kann
schnell ansteigen. Dieser Bremsdruckanstieg weist auf Grund des hier nicht gezeigten,
den Magnetventilen vorgeschalteten Bremsdruckmodulierventils nach Patentanmeldung
P 21 64 833.9 eine progressive Charakteristik auf.
-
Nach Ablauf der Verzögerungszeit gibt das Ansprechverzögerungszeitglied
28 ein Ausgangssignal auf ein Abfallverzögerungszeitglied 30, das die Pulsdauer
des Einlaß-Magnetventils bestimmt.
-
Die von der Pulsiereinrichtung abgegebenen Signalimpulse werden über
das UND-Tor 22, das ODER-Tor 19 und das UND-Tor 25 auf das Einlaß-Magnetventil gegeben.
In dieser gepulsten Phase steigt der Bremsdruck im Mittel mit einer flachen Steigung
an, so daß die Radgeschwindigkeitskurve VR um die die bestmögliche Bremskraftausnutzung
darstellende theoretische Referenzgeschwindigkeitskurve verlaufen kann. Bei Auftreten
des nächsten -b-Signals beginnt ein neuer Regelvorgang.
-
In der in jedem Regelzyklus stets gleichbleibenden, durch das fest
eingestellte Ansprechverzögerungszeitglied 28 bestimmten Verzögerungszeit wird ein
vom vorhandenen Bremsdruck abhängiger Druckbetragdp eingesteuert.
-
Im unteren Druckbereich ist d p kleiner, da die progressive Druckkennlinie
hier
flacher verläuft. Im oberen Druckbereich ist d p größer, da die progressive, baulich
festgelegte Druckkennlinie hier steiler verläuft. So wird die sich mit dem Druck
verändernde Bremshysterese stets in der gleichen Zeit überwunden.
-
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 für linearen und degressiven
Bremsdruckwiederaufbau weist eine verstellbare Zeitsteuereinrichtung 281 auf, die
durch einen vom Bremszylinderdruck p beaufschlagbaren Druckschalter 31 verstellbar
ist. Des weiteren besteht die Zeitsteuereinrichtung 28' aus zwei UND-Toren 32 und
33 mit nachgeschalteten Ansprechverzögerungszeitgliedern 34 und 35, ferner einem
UND-Tor 36 mit nachgeschaltetem Abfallverzögerungszeitglied 37 sowie einem ODER-Tor
38.
-
Die Zeitsteuereinrichtung 28' ist wie das Ansprechverzögerungszeitglied
28 in Fig. 1 in eine elektronische Steuereinrichtung geschaltet, von der nur das
UND-Tor 23, das Zeitglied 30 und die Pulsiereinrichtung 29 angedeutet sind.
-
Fällt das am entsprechenden, negierten Eingang anstehende +b1-Signal
auf Grund der einen Schwellwert unterschreitenden Radbeschleunigung ab, gibt das
UND-Tor 23 wie im ersten Ausführungsbeispiel ein Signal ab. Dieses Signal steht
an einem Eingang des UND-Tores 32, an einem Eingang des UND-Tores 33 sowie an einem
Eingang des UND-Tores 36 an. Der negierte Eingang des UND-Tores 36 bleibt ohne Signal,
da angenommen wird, daß der Schalter 31 auf Grund eines niedrigen vorhandenen Bremsdruckes
geöffnet ist.
-
Das vom UND-Tor 36 abgegebene Signal erregt das Abfallverzögerungszeitglied
37, dessen Ausgangssignal das UND-Tor 33 sperrt und am zweiten Eingang des UND-Tores
32 ansteht. Das UND-Tor 32 gibt ein Signal auf ein
Ansprechverzögerungszeitglied
34 mit - bezogen auf ein Ansprechverzögerungszeitglied 35 - kurzer Verzögerungszeit.
Nach Ablauf dieser Verzögerungszeit erscheint ein Ausgangssignal, das über das ODER-Tor
38 auf das Zeitglied 30 der elektronischen Steuereinrichtung wie schon beschrieben
wirkt.
-
Übertrifft die vom bei Abfall des +b1-Signals vorhandenen Bremsdruck
ausgeübte Kraft die Federkraft des Druckschalters, wird das UND-Tor 36 und das UND-Tor
32 gesperrt. Das vom UND-Tor 23 abgegebene Signal wirkt über das UND-Tor 33 auf
das Ansprechverzögerungszeitglied 35 mit längerer Verzögerungszeit, in der ein die
größere Bremshysterese überwindender Druckbetrag eingesteuert werden kann.
-
Es ist ersichtlich, daß mehrere, unterschiedlichen Schließdruck aufweisende
Druckschalter angeordnet werden können, die bei entsprechender Schaltungsverknüpfung
der Zeitsteuereinrichtung mehr als zwei unterschiedlich lange Verzögerungszeiten
ergeben.
-
Die Fig. 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der
elektronischen Steuereinrichtung nach Fig. 1. Hierbei ist eine in Abhängigkeit von
der Dauer des -b-Signals umschaltbare Zeitsteuereinrichtung 28" vorgesehen, die
aus zwei UND-Toren 39 und 40 mit nachgeschalteten Ansprechverzögerungszeitgliedern
41 und 42 sowie einem ODER-Tor 43 besteht. Das -b-Signal wird über ein kombiniertes
Zeitglied 44 der Zeitsteuereinrichtung 28'' zugeführt.
-
Das kombinierte Zeitglied 44 besteht in seiner ersten Stufe aus einem
Ansprechverzögerungsteil, in der zweiten Stufe aus einem Abfallverzögerungsteil.
Daraus wird ersichtlich, daß das den Bremsdruckabbau bestimmende
-b-Signal
nur ab einer bestimmten Länge auf die Zeitsteuereinrichtung 28" gegeben wird.
-
Liegt die Dauer des -b-Signals unter der Verzögerungszeit der ersten
Stufe des Zeitgliedes 44, wird über das UND-Tor 39 eine kurze Ansprechverzögerungszeit
zum Bremsdruckwiederaufbau angesteuert. Liegt die Dauer des -b-Signals über der
Verzögerungszeit der ersten Stufe des kombinierten Zeitgliedes 44, wird über das
UND-Tor 40 eine lange Ansprechverzögerungszeit zum Bremsdruckwiederaufbau angesteuert.
-
Erhöht sich bei älteren Fahrzeugen auf Grund von Abnutzungen die Bremshysterese,
ist eine Verlängerung des -b-Signals eine der Folgen, da bei Vergrößerung der Bremshysterese
ein größerer Druckbetrag beim Bremsdruckwiederaufbau und -abbau zur Uberwindung
der Bremahysterese aufgebracht werden muß. Die Zeit für die schnelle Druckeinsteuerzeit
kann bei Überschreitung gewisser Zeitwerte des -b-Signals vervdert werden.