DE2307368B2

DE2307368B2 - Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE2307368B2
Application number: DE19732307368
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. 3011 Letter Isernhagen; Alfred 3003 Ronnenberg Klatt; Klaus 3000 Hannover Lindemann; Erich 3161 Beinhorn Reinecke; Wilhelm Dipl.-Ing. 3001 Altwarmbuechen Schlamann; Lutz 3014 Misburg Weise
Original assignee: Wabco Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1973-02-15
Filing date: 1973-02-15
Publication date: 1980-05-14
Also published as: FR2217194B1; JPS49113087A; NL7402120A; DE2307368A1; NL182463B; FR2217194A1; IT994680B; JPS5945536B2; NL182463C; SU689607A3; GB1463894A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um eine gute Bremskraftausnuaung 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 aufgrund 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.

Eine Schaltungsanordnung gemäß der Gattung des Ansprachst ist durch die DE-OS 21 19 293 bekannt geworden. Der Impuslgebe"· steuert das Einlaßventil während des gesamten Wiederbeschleunigungsvorganges. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung sind sowohl die Beschleunigungsschwelle als auch die Verzögerungszeit des Zeitgliedes fest vorgegeben. Das Tastverhältnis der Steuerimpulse des Impulsgebers ist ebenfalls fest vorgegeben und kann nicht verändert werden. Durch die bekannte Schaltungsanordnung kann eine Unterbremsung nicht verhindert werden.

Durch die US-PS 36 37 264 ist eine elektrische Steueranlage für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage bekannt geworden, bei der der Wiederaufbau des Bremsdruckes dem Einfluß eines Impulsgenerators unterworfen ist Das Ein- und Auslaßventil werden ί mit Impulsen angesteuert, wobei das Impulstastverhältnis in Abhängigkeit von der jeweiligen Radverzögerung oder -beschleunigung verändert wird, um beliebige Druckgradienten zu erreichen. Bei dieser Anlage besteht die Gefahr einer Übersteuerung, da für das

κι Übersteuern nicht der mittlere Druckgradient, sondern der Druckgradient des jeweils letzten Teiles der Druckaufbauphase entscheidend ist Außerdem sind keine Maßnahmen zur Überwindung der Bremshysterese vorgesehen.

:■> Ein Artikel in der ATZ (1972, Seiten 277 bis 282) bezieht sich auf ein elektronisches Bremsregelsystem für Nutzfahrzeuge. E.· beschreibt theoretisch den Einfluß der Hysterese auf das Drehverhalten des Rades und an Hand zweier Druck- und Geschwindigkeits-/ Zeitdiagramme, allerdings ohne Angabe technischer Lösungsmöglichkeiten, theoretisch einen Weg, die hystereseabhängige Totzeit zu verkleinern, und zwar soll durch eine zeitliche Ansteuerung zunächst der Bremsdruck mit einem sehr steilen Druckgradienten

r> nach Abfall des Beschleunigungssignals erhöht werden, und nach Durchlauf der Hysterese soll auf einen durch hochfrequentes Impulsen erreichten flachen Druckgradienten umgeschaltet werden, bis das Rad erneut die Stabilitätsgrenze überschreitet und das Verzögerungs-

H) signal das nächste Regelspiel einleitet.

Aus der DE-OS 21 07 167 ist eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage bekannt geworden, bei der durch Messen der Zeitdauer des anfänglichen Druckaufbaues bis zum Blockieren der Druck im nächsten Regelspiel

)") mit geringerer Höhe wieder eingesteuert wird. Eine Änderung des einmal eingesteuerten Bremsdruckes ist bei größer werdendem Reibwert nicht vorgesehen, woraus sich die Gefahr einer starken Unterbremsung ergibt. Beim Überschreiten einer vorgegebenen Zeit bis

w zum Wiederanlaufen des Fahrzeugrades wird wieder der volle Bremsdruck eingesteuert, wodurch die Gefahr einer erneuten Überbremsung besteht.

Aus der DE-OS 17 55 617 ist es bekannt, im Fall einer Regelung den Druckanstieg zunächst schnell und dann

<r> im Bereich des Blockierdruckes wesentlich langsamer durchzuführen. Hierzu wird ein baulich aufwendiges Regelventil vorgeschlagen, das mit einem Drosselventil und einem Modulationsventil arbeitet. Das Modulationsventil baut den Druck durch Volumenvergröße-

w rung ab, und die Bewegung eines Kolbens wird dazu benutzt, im letzten Teilbereich der Druckanstiegsphase das Drosselventil zu betätigen. Dieses baulich aufwendige Regelventil ist schwierig und teuer in der Herstellung und Montage und aufgrund der komplizierten Bauweise

^r)^r> störungsanfällig.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so zu verbessern, daß der schädliche Einfluß der

W) Bremshysterese verringert, die Anpassung des tatsächlichen Bremsdruckes an die ideale Bremskurve verbessert, der bauliche Aufwand verkleinert und die Betriebssicherheit erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1

μ angegebene Erfindung gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, den Impulsgeber nur in der letzten Bremsdruckeinsteuerphase, die dem ersten durch ein anderes Zeitglied eingestellten

Zeitraum zur schnellen Bremsdruckerhöhung folgt, über ein Zeitglied auf das Einlaßventil wirken zu lassen und in welcher der Bremsdruck gespulst langsam weiter aufgebaut wird bis zum Auftreten d>:s nächsten Verzögerungssignales, wird die Bremskraft besser ausgenutzt und ein zu starkes Unter- und Übersteuern der idealen Bremsdruckkurve vermieden. Eine Unterbremsung tritt wegen der steilen ersten Bremsdruckeinsteuerphase und eine Überbremsung wegen des geringeren Druckgradienten in der zweiten gepulsten Phase nicht mehr auf. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ermöglicht darüber hinaus eine schnelle Anpassung an Änderungen des Reibwertes. Die mit der Erfindung erreichte Verbesserung wird durch relativ einfache Maßnahmen bewerkstelligt

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung soll nun anhand einer Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näh sr erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine elektronische Steuereinrichtung für zwei Magnetventile zur Erzielung einer schnellen Druckeinsteuerung bei progressiven Bremsdruckwiederaufbau.

F i g. 2 ein zu F i g. 1 zugehöriges Diagramm für die Radgeschwindigkeit, den Druckverlauf, die Signale und den Steuerstrom für die Magnetventile.

Fig.3 eine erfindungsgemäße Zeitsteuereinrichtung für einen degressiven oder linearen Druckverlauf des Bremsdruckwiederaufbaus, wobei die nur teilweise dargestellte elektronische Steuereinrichtung im Aufbau der F i g. 1 entspricht.

Fig.4 ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.

Von der elektronischen Steuereinrichtung gemäß Fig. I werden von der hier nicht dargestellten Signaleinrichtung in bekannter Weise die Signale — b, AV, +b\ und +Z>2 aufgenommen. Das — 6-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.

Das Δ V-Signal wird direkt einem weiteren Eingang des ODER-Tores 19 und einem Eingang des UND-Tores 24 sowie einem weiteren negierten Eingang des UN D-Tores 23 zugeführt.

Das +öi-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 +^-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 F i g. 2 bildet. Das Ausgangssignal des Ansprechverzögerungszeitgliedes 28 wird einem Impulsgeber 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 Ausgangssignal ein 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 ein Einlaß-M„gnetventil 17 steuern.

Die Wirkungsweise dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird nachstehend an Hand des Diagramms gemäß F i g. 2 erläutert

Nach Einleiten einer Bremsung tritt das — fc-Signal auf, wenn die Radverzögerung einen bestimmten Schwellwert überschreitet Unterschreitet die Radgeschwindigkeit eine Radgeschwindigkeitsschwelle, erscheint das Δ V-Signal, das vom vorhandenen — £>-Signal überdeckt wird. Das — 6-Signal bewirkt über das ODER-Tor 19 und das UND-Tor 25 die Erregung des Einlaß-Magneiventils 17Λ/Ι, das im erregten Zustand geschlossen ist und die Verbindung zwischen Radbremszylinder und Druckmittelquelle sperrt, und über das ÜDER-Tor 21 die Erregung des Auslaß-Magnetventils 18MlI, das im erregten Zustand offen ist und eine Verbindung zwischen Radbremszylinder und Druckmittelauslaß herstellt. Der Druck im Radbremszylinder wird abgebaut bis die Radverzögerung den Verzögerungsschwellwert wieder unterschreitet und das — i>-Signal abfällt. Das Auslaß-Magnetventil MlI wird entregt und schließt.

Das Einlaß-Magnetventil M1 bleibt weiter erregt und damit geschlossen, da das 4 V-Signal über das ODER-Tor 19 und das UND-Tor 25 auf das Einlaß-Magnetventil Ml wirkt. Ein- und Auslaßventil sind geschlossen, und der Druck wird konstant gehalten. In dieser Haltephase läuft das Rad wieder an. Überschreitet die Radbeschleunigung einen bestimmten Schwellwert, tritt das das Δ V-Signal überdeckende + fai-Signal auf, das über das ODER-Tor 20, das Abfallverzögerungszeitglied 26, das UND-Glied 27, das ODER-Tor 19 und das UND-Tor 25 das Einlaß-Magnetventil MI nach Abfall des Δ V-Signals bei Überschreiten der Radgeschwindigkeitsschwelle weiter erregt hält.

Unterschreitet die Radbeschleunigung die Beschleunigungsschwelle, fällt das +6|-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 +ii-Signal ansteht, gibt das UND-Tor 23 ein Signal auf das UND-Tor 27 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 eine progressive Charakteristik auf.

Nach Ablauf der Verzögerungszeit gibt das Ansprechverzögerungszeitglied 28 ein Ausgangssignal auf ein Abfallverzögerungszeitglied 30, das die Pulsdauer des Einlaß-Magnetventils MI bestimmt.

Die vom Impulsgeber 29 abgegebenen Signalimpulse weruen über das UND-Tor 22, das ODER-Tor 19 und das UND-Tor 25 auf das Einlaß-Magnetventil MI 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 — fc-Signals beginnt ein neuer Regelvorgang.

In der in jedem Regelzyklus gleichbleibenden, durch das fest eingestellte Ansprechverzögerungszeitglied 28 bestimmten Verzögerungszeit wird ein vom vorhandenen Bremsdruck abhängiger Druckbetrag Δρ eingesteuert. Im unteren Druckbereich ist Δρ kleiner, da die progressive Druckkennlinie hier flacher verläuft. Im oberen Druckbereich ist Δρ 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 Brcmsdruckwiederaufbau weist eine verstellbare Zeitsteuereinrichtung 28' auf, die durch einen vom Bremszylinderdruck ρ beaufsehlagbaren Druckschalter 31 verstellbar ist. Des weiteren besteht die Zeitsteuereinrichtung 28' aus zwei U N D-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 F i g. 1 in eine elektronische Steuereinrichtung geschaltet, von der nur das UND-Tor 23, das Zeitglied 30 und der Impulsgeber 29 angedeutet sind.

Fällt das am entsprechenden, negierten Eingang anstehende +bi-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 Verzöge rungszeit erscheint ein Ausgangssignal, das über da ODER-Tor 38 auf das Zeitglied 30 der elektronischen Steuereinrichtung wie schon beschrieben wirkt.

Übertrifft die vom bei Abfall des +b\-Signal vorhandenen Bremsdruck ausgeübte Kraft die Feder kraft des Druckschalters, wird das UN D-Tor 36 und da UND-Tor 32 gesperrt. Das vom UND-Tor Z abgegebene Signal wirkt über das UND-Tor 33 auf das Ansprechverzögerungszeitglied 35 mit längerer Ver zögerungszeit, in der ein die größere Bremshysterese überwindender Druckbetrag eingesteuert werden kann.

Die Fig.4 zeigt eine weitere Ausführungsform de elektronischen Steuereinrichtung nach Fig. 1. Hierbei ist eine in Abhängigkeit von der Dauer des — 6-Signals umschaltbare Zeitsteuereinrichtung 28" vorgesehen, di aus zwei UND-Toren 39 und 40 mit nachgeschalteten Ansprechverzögerungszeitgliedern 41 und 42 sowie einem ODER-Tor 43 besteht. Das —Z>-Signal wird übe ein kombiniertes Zeitglied 44 der Zeitsteuereinrichtung 28" zugeführt.

Das kombinierte Zeitglied 44 besteht in seiner ersten Stufe aus einem Ansprechverzögerungsteil, in de zweiten Stufe aus einem Abfallverzögerungsteil. Daraus wird ersichtlich, daß das den Bremsdruckabbau bestimmende — fe-Signal nur ab einer bestimmten Länge auf die Zeitsteuereinrichtung 28" gegeben wird.

Liegt die Dauer des — fe-Signals unter der Verzöge rungszeit der ersten Stufe des Zeitgliedes 44, wird übei das UND-Tor 39 eine kurze Ansprechverzögerungszei zum Bremsdruckwiederaufbau angesteuert. Liegt die Dauer des — fc-Signals über der Verzögerungszeit der ersten Stufe des kombinierten Zeitgliedes 44, wird übei das UND-Tor 40 eine lange Ansprechverzögerungszei zum Bremsdruckwiederaufbau angesteuert

Erhöht sich bei älteren Fahrzeugen aufgrund von Abnutzungen die Bremshysterese, ist eine Verlängerung des —Z>-Signals eine der Folgen, da bei Verzögerung dei Bremshysterese ein größerer Druckbetrag beim Brems druckwiederaufbau und -abbau zur Überwindung der Bremshysterese aufgebracht werden muß. Die Zeit für die schnelle Druckeinstcucrzcit kann bei Überschrei tung gewisser durch die Verzögerungszeit der erster Stufe des kombinierten Zeitgliedes 44 bestimmte Zeitwerte des — 6-Signals verändert werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage mit das Drehverhalten wenigstens eines Fahrzeugrades abtastenden Meßwertgebern, mit die Meßwerte auswertenden Schwellwertstufen, mit einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung von Einlaß- und Auslaßventilen zur Steuerung des Bremsdruckes, wobei die Steuereinrichtung ein Zeitglied und einen Impulsgeber zum Beeinflussen des geregelten Wiederaufbaues des Bremsdruckes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (17) zunächst für eine vorbestimmbare Zeit zur schnellen Bremsdruckerhöhung angesteuert und nach Ablauf dieser Zeit über ein weiteres Zeitglied (28,30; 28', 30; 28", 30) mittels des Impulsgebers (29) zur weiteren langsamen Bremsdruckerhöhui<g angesteuert wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse des Impulsgebers (29) ein vorgegebenes Tastverhältnis haben.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (29) durch das jeweils nächste Verzögerungsregelsignal (—^abgeschaltet wird.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (29) jeweils nur eine durch die Dauer der Abfallverzögerung eines Abfallverzögerungszeitgliedes (30) des Zeitgliedes (28, 30; 28', 30; 28", 30) bestimmte Anzahl von Impulsen erzeugt.