DE2323358A1 - Pruefeinrichtung fuer ein antiblockierregelsystem - Google Patents

Pruefeinrichtung fuer ein antiblockierregelsystem

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Description

R. 1 -^ ;;- . . 22.3.I973 Ve/Kb
Anlage zur Patentanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart
Prüfeinrichtung; für ein Antiblockierregelsystern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfeinrichtung für ein Antiblockierregelsystem, das auf die druckmittelbetätigte Bremse wenigstens eines Fahrzeugrades wirkt, mit einem als Drehzahlgeber dienenden, vom Fahrzeugrad angetriebenen Wechselstromgenerator, dem ein Frequenz-Gleichspannungsuinsetzer nachgeschaltet ist und mit einer Besehleunigungsschwellwertstufe, durch die über einen Schalter ein Druckregelventil betätigbar ist.
Die Bremsung eines Kraftfahrzeuges mit Antiblockierregelsystem kann zu sehr gefährlichen Situationen führen, wenn ein Fehler in der elektronischen Schaltung des Antiblockierregelsystems auftritt und dadurch beispielsweise das Druckminderventil zu lange betätigt wird. Der Bremsdruck wird
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dann vollständig abgebaut, so daß wenigstens das eine Fahrzeugrad überhaupt, nicht mehr gebremst wird. Es ist schon eine Sicherheitsschaltung bekannt, durch die dieser Fehler weitgehend beseitigt wird. Bei der bekannten Sicherheitsschaltung wird die Öffnungsdauer des Druckminderventils mit Hilfe eines zeitverzögernd wirkenden Kontaktes überwacht. Nach überschreiten der maximal zulässigen Öffnungsdauer wird das Druckminderventil durch den zeitverzögernd wirkenden Kontakt wieder geschlossen, und der Bremsdruck wird wieder erhöht.
Wenn anschließend der Radbeschleunigungssensor wieder ein Verzögerungssignal abgibt, dann arbeitet das Antiblockierregelsystem unter Umständen mit jeweils maximaler Öffnungsdauer des Druckminderventils so weiter, daß sich immer noch Regelzyklen mit Druckabsenkungsphase und Drucksteigerungsphase ergeben. Der Fahrer hat in diesem Fall keine Möglichkeit, festzustellen, daß das Antiblockierregelsystem einen Fehler aufweist. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum überprüfen der Funktionssicherheit des Antiblockierregelsystems zu schaffen; der Fahrer solldamit jedesmal vor Fahrtantritt die Möglichkeit haben, das Antiblockierregelsystem einem Prüfprogramm zu unterziehen und damit festzustellen, ob alle einzelnen Baugruppen des Antiblockierregelsystems zuverlässig arbeiten.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Prüfeinrichtung eine Programmsteuereinheit aufweist, die insbesondere aus einer, durch zwei monostabile Schaltstufen gesteuerten Zähleinheit besteht, daß dadurch ein selbständig ablaufendes, festgelegtes Prüfprogramm erzeugbar ist, durch das ein Fahrzeuggeschwindigkeitsverlauf simulierbar ist, in dem ein Kondensator in einer Geschwindigkeitsimulationsstufe in Abhängigkeit vom Prüfprogramm über logische Gatter ladbar und schrittweise entladbar ist.
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Um das Prüfprogramm ablaufen zu lassen, muß der· Fahrer den Fahrschalter - zum Beispiel den Zündschalter eines Fahrzeuges mit Antrieb durch Otto-Motor - einschalten und anschließend die Bremse betätigen. Hierdurch wird das Prüfprogramm ausgelöst und eine Kontrolleinrichtung, beispielsweise eine Kontrolleuchte, tritt in Tätigkeit. Mach Ablauf des Prüfprogramms zeigt das Evlöschen der Kontrollleuchte dem Fahrer an, daß das Antiblockierregelsystern fehlerfrei arbeitet.
Um das richtige Ansprechen der in dem Antiblockierregelsystem eingebauten EeschLeunigungsschMellwertstufe zu überprüfen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine bistabile Schaltstufe vorgesehen, deren Setzeingang und Rücksetzeingang bei ordnungsgemäßer Funktion der Prüfeinrichtung und des Antiblockierregelsystems über logische Gatter nacheinander durch die beiden monostabilen Schaltstufen so betätigbar sind, daß einem Setzimpuls sofort ein Rücksetzimpuls folgt, bei fehlerhaftem Ansprechen der Beschleunigungsschwellwertstufe durch eine erste Kondensator-Entladung ist ein zusätzlicher Setzimpuls über ein weiteres logisches Gatter dem Setzeingang zuführbar, dem kein Rücksetzimpuls folgt und bei fehlerhaftem Nicht-Ansprechen der Beschleunigungsschellwertstufe durch eine zweite- Kondensator-Entladung kann über die logischen Gatter kein Rücksetzimpuls erfolgen, so daß in beiden Fällen ein Signal am Ausgang der bistabilen Schaltstufe erzeugbar ist.
Es gibt weiterhin auch Antiblockierregelsysteme, die außer dem Verzögerungs-Regelkreis mit dem Beschleunigungssensor auch noch einen Schlupfregelkreis mit einem zweiten Schwellwertschalter aufweisen, dessen Eingang über ein Summierglied an den Ausgang des Frequenz-Gleichspannungs-Umsetzers angeschlossen ist. Im Sumrnierglied wird dabei die Radumfangs-
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geschwindigkeit mit der Fahrzeuggeschwindigkeit verglichen; der Bremsdruck wird über das Druckminderventil abgesenkt, sobald ein zu großer Schlupf zwischen Radumfangsgeschwindigkeit und Fahrzeuggeschwindigkeit auftritt. Weiterhin kann zwischen den Schwellwertschaltern und einem die Magnetwicklung mit Strom versorgenden Transistorschalter ein Zeitglied angeordnet sein, das nach dem Ansprechen des Schwellwertschalters den Stromfluß zur Magnetwicklung freigibt und diesen nach Ablauf einer fest eingestellten Verzögerungszeit auch beim Ausbleiben eines Rückstellsignals wieder unterbricht.
Für ein solches Antiblockierregelsystem ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zur überprüfung der Minimaldauer des Zeitgliedsignals eine logische Gatter-Schaltung vorgesehen, .deren Ausgang über ein ODER-Gatter mit einem Selbsthalteschalter verbunden ist, durch den die Stromversorgung des Antiblockierregelsystems unterbrechbar ist. Weiterhin ist zur Überprüfung der Maximaldauer des Zeitgliedsignals eine weitere logische Gatter-Schaltung vorgesehen, deren Ausgang über das ODER-Gatter mit dem Steuerschalter verbunden ist.
Weiter Einzelheiten und zweckmäßige /Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Sie werden nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Antiblockierregelsystems, Fig. 2 ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels, Fig. 3 den Schaltplan einer im Ausführungsbeispiel
verwendeten Geschvnndigkeitosimulationsstufe, und Fig. 1I Impulsdiagramme zur Erläuterung der Funktionsweise des Ausführungsbeispiels.
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In Fig. 1 ist ein Hauptbremszylinder 10 eingezeichnet, in dem der Bremsdruck mit Hilfe eines Kolbens 11 erzeugt wird. Der Kolben 11 kann von einem nicht dargestellten Bremspedal über eine Schubstange 12 bewegt werde. Das Druckmittel strömt aus dem Hauptbremszylinder 10 über eine Hauptbremsleitung 13» ein Druckregelventil 14 und eine Radbremsleitung 15 zu einem Radbremszylinder 16. Im Radbremszylinder 16 ist ein Kolben 17 beweglich angeordnet. Der Kolben 17 betätigt über eine Schubstange 18 die nicht dargestellte Bremseinrichtung des Fahrzeugrades.
Das Druckregelventil 1*1 ist als 3/2-V/egeventil ausgebildet. Es wird durch eine Magnetwicklung 19 betätigt und durch eine Feder 20 in seiner in Pig. I eingezeichneten Ruhelage gehalten. Mit dem dritten Anschluß des 3/2-Wegeventils 14 ist ein Behälter 21 verbunden. Aus dem Behälter 21 fördert eine Rückförderpumpe 22 Druckmittel über ein Rückschlagventil 23 zurück zur Hauptbremsleitung 13.
In der Ruhestellung des Druckregelventils 14 ist, wie schon oben beschrieben, der Weg für das Druckmittel von der Hauptbremsleitung 13 zur Radbremsleitung 15 freigegeben, während der dritte Anschluß abgesperrt ist. Umgekehrt ist in der Arbeitsstellung des Druckregelventils 14 (bei erregter Magnetwicklung 19) für das Druckmittel der Weg von der Radbremsleitung 15 zum Behälter 21 freigegeben; die Hauptbremsleitung 13 ist in diesem Fall abgesperrt.
Mit der Radbremsleitung 15 ist weiterhin ein Druckaufnehmer 24 verbunden, der einen Druckschalter 25 betätigt. Der Druckschalter 25 liegt zwischen einer Plusleitung 26 und und einer Klemme pl. Er ist geschlossen, sobald der Bremsdruck einen bestimmten unteren Grenzwert überschreitet.
Die Magnetwicklung 19 des Druckregelventils 14 wird von einem Antiblockierregelsystem gesteuert, dessen Blockschaltbild
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ebenfalls in Fig. 1 dargestellt ist. Ein Radbeschleunigungssensor 29 enthält eine Reihenschaltung, die in dieser Reihenfolge aus einem Impuls-Drehzahlgeber 30, einem Frequenz-Gleichspannungs-Umsetzer 31, einem Differenzierer 32 und einer Beschleunigungsschwellwertstufe 33 besteht. An den Ausgang des B'requenz-Gleichspannungs-Umsetzers 31 ist weiterhin ein mit + bezeichneter Eingang eines Summiergliedes 35 verbunden, das einer Differenzgeschwindigkeitsschwellwertstufe 36 vorgeschaltet ist. Zwischen dem Ausgang des Frequenz-Gleichspannungs·- Umsetzers 31 und einem mit - bezeichneten Eingang des Summiergliedes 35 liegt weiterhin eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Nachbildestufe J>k. Diese enthält einen Speicherkondensator 3^1· Eine Klemme v2 ist ebenfalls mit einem Eingang der Fahrzeuggeschwindigkeits-Nachbildestufe 34 verbunden. Weitere, nicht mit Bezugszahlen versehene Eingänge der Fahrzeuggeschwindigkeits-Nachbildestufe sind mit den Frequenz-Gleichspannungs-Umsetzern der zu den anderen Fahrzeugrädern gehörenden Antiblockierregelsysteme verbunden. Ebenso sind weitere, nicht mit Bezugszahlen versehene Ausgänge der Fahrzeuggeschwindigkeits-^achbildestufe 34 an die Summierglieder 35 der anderen Antiblockierregelsysteme angeschlossen. Eine Klemme w ist über eine Reihenschaltung aus einer Diode 39 und einen Widerstand 40 mit dem Ausgang des Frequenz-Gleichspannungs-Umsetzers 31 verbunden.
Die Ausgänge der beiden Schwellwertstufen 33, 36 liegen an zwei Eingängen eines ersten ODER-Gatters 37, dessen Ausgang über eine monostabile Schaltstufe 4l mit dem Steuereingang eines Transistorschalters 38 verbunden ist. Der Kollektoranschluß des Transistorschalters 38 ist mit der Plusleitung und der Emitteranschluß mit der Magnetwicklung 19 verbunden, die andererseits an Masse liegt. Eine Klemme a ist mit dem Ausgang der monostabilen Schaltstufe 4l verbunden.
Der Impuls-Drehzahlgeber 30 enthält ein Zahnrad 301, das vom Fahrzeugrad angetrieben wird. Das Zahnrad 301 weist ferro-
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magnetische Zähne auf, denen ein Joch 302 gegenübersteht. Auf das Joch 302 ist eine Spule 303 gewickelt. Wenn sich das Zahnrad 301 dreht, dann ändert sich der magnetische Widerstand des aus Joch 302 und Zahnrad 301 gebildeten magnetischen Kreises. In der Spule 303 v/erden dadurch Wechselspannungsimpulse induziert, deren Frequenz proportional zur Drehzahl und damit zur Umfangsgeschwindigkeit des Fahrzeugrades ist.
Die Ausgangsimpulse des Impuls-Drehzahlgebers 30 werden vom Frequenz-Gleichspannungs-Umsetzer 31 > der im einfachsten Fall als Tiefpaßfilter aufgebaut sein kann, in eine zur Radumfangsgeschwindigkeit proportionale Gleichspannung umgewandelt. Der Speicherkondensator 31Il in der Fahrzeuggeschwindjgkeits-Nachbildestufe 3^ wird von den verschiedenen Frequenz-Gleichspannungs-Umsetzern 31 oder vom Eingang v2 her auf eine Spannung aufgeladen, die proportional zur Umfangsgeschwindigkeit des sich am schnellsten drehenden Rades ist. Unter der Voraussetzung, daß immer wenigstens ein Fahrzeugrad nicht blockiert wird, ist damit die Fahrzeuggeschwindigkeit recht genau nachgebildet.
Wenn nun das Rad zu blockieren beginnt und die Ausgangsspannung des Frequenz-Gleichspannungs-Umsetzers 31 daher rasch abnimmt, gibt der Differenzierer 32 ein negatives Ausgangssignal ab, das die erste Schwellwertstufe 33 zum Ansprechen bringt. Wenn die Radverzögerung nicht so groß ist, daß die erste Schwellwertstufe 33 anspricht und wenn das Fahrzeug trotzdem mit mäßiger Verzögerung immer stärker blockiert wird, dann stellt das Summierglied 35 im Zusammenwirken mit der zweiten Schwellwertstufe 36 eine zu große Differenz zwischen Radumfangsgeschwindigkeit und Fahrzeuggeschwindigkeit fest. In diesem Fall spricht also die zweite Schwellviertstufe 36 an.
In der folgenden Beschreibung werden die in der digitaler. Schaltungstechnik gebräuchlichen Begriffe L-Signal und 0-Signal verwendet. An einem Punkt liegt ein L-Signal, wenn
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dieser wenigstens näherungsweise das Potential der Plusleitung 26 aufweist. Umgekehrt liegt an einem Punkt ein O-Signal, wenn dieser annäherungsweise auf Massepotential liegt.
Beide Schwellviertstufen 33, 36 sind so dimensioniert, daß sie im Ruhezustand O-Signale abgeben. Nur in diesem Falle gibt das ODSR-Gatter 37 ein O-Signal ab, das den Transistorschalter 38 sperrt. Sobald wenigstens eine der Schwellwertstufen 33» 36 anspricht und damit ein L-Signal abgibt, liegt am Ausgang des ODER-Gatters 37 ein L-Signal. Durch dieses wird die monostabile Schaltstufe 1Jl ausgelöst und der Transistorschalter 38 versorgt während der Haltezeit der monostabilen Schaltstufe 41 die Magnetwicklung 19 aus der Plusleitung 26 mit Strom. Dadurch wird das Druckregelventil 14 in seine Arbeitsstellung gebracht; aus dem Radbremszylinder 16 strömt dann Druckmittel in den Behälter 21. Der Bremsdruck wird abgesenkt. Die Druckabsenkung dauert so lange an, bis das Fahrzeugrad nicht mehr übermäßig stark verzögert wird und bis seine Umfangsgeschwindigkeit nahezu gleich der Fahrzeuggeschwindigekeit geworden ist. Während dieser Zeit wird die monostabile Schaltstufe 41 immer wieder ausgelöst. Nun kippen beide Schwellwertstufen 33 3 36 wieder in ihre Ruhelage zurück, und die monostabile Schaltstufe 4l bzw. der Transistorschalter 38 wird gesperrt. Das Wechselspiel von Druckabsenkungsphasen und Druckerhöhungsphasen wiederholt sich periodisch. Das Antiblockierregelsystem stellt dabei einen mittleren Bremsdruck ein, der eine optimale Bremsung des Fahrzeugrades ohne Blockieren gewährleistet.
Für den Fall, daß alle Fahrzeugräder gleichzeitig .blockiert werden und somit keine Fahrzeuggesehwindigkeit mehr meßbar ist, wird der Speicherkondensator 34l in bekannter Weise durch eine Entladevorrichtung, die in der Fahrzeuggesehwindigkeits-Nachbildestufe 34 enthalten ist, definiert so entladen, daß vorzugsweise eine Fahrzeugverzögerung von 1,0 g nachge-
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bildet wird. Auf glatter Straße kann es daher vorkommen, daß der Speicherkondensator 341 schneller entladen wird, als die Fahrzeuggeschwindigkeit tatsächlich abnimmt. Dies ist jedoch nicht störend, da in diesem Fall die Verzögerungsregelung mit dem Differenzierer 32 und der Beschleunigungsschwellwertstufe 33 sicher anspricht und eine Bremsdruckabsenkung bewirkt.
In Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel ein hydraulisches Bremssystem mit 3ehälter 21 und Rückförderpumpe 22 eingezeichnet. Das Antibloekierregelsystem nach Fig. 1 sowie die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum überprüfen der Funktionssicherheit des Antiblockierregelsystems lassen sich ebenso zur Ansteuerung eines Druckregelventils in einer pneumatischen Bremsanlage verwenden. Pneumatische Bremsanlagen werden allerdings nicht im geschlossenen Druckmittelkreislauf (Behälter 21, Rückförderpumpe 22) betrieben, sondern die Druckluft strömt bei der Druckabsenkung direkt aus dem Druckregelventil 14 ins Freie.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung zum überprüfen der Funktionssicherheit des Antiblockierregelsystems dargestellt. Die Klemmen a, bl, vl, pl, p2,v2 und w stehen in Verbindung mit den gleich bezeichneten Klemmen in Fig. 1. bl ist dabei die Ausgangsklemme der ersten Schwellwertstufe 33, und vl ist die Ausgangsklemme der zweiten Schwellwertstufe 36. Die Klemme E dient der Stromversorgung des Antiblockierregelsystems .
Eine Programmsteuereinheit besteht aus einer Reihenschaltung eines ersten UND-Gatters 110, eines ersten ODER-Gatters 111, einer ersten monostabilen Schaltstufe 112, eines zweiten UND-Gatters 113> einer zweiten monostabilen Schaltstufe 114 und einer 4-stufigen Zähleinheit 115. Durch Betätigen des Fahrschalters 116 des Fahrzeugs wird die Zähleinheit 115 auf die Stellung 0 gebracht, d.h. am Ausgang 0 liegt jetzt ein L-Signal. Der Ausgang 0 ist mit einem Eingang des ersten UND-
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-ΙΟ-Gatters 110 verbunden, dessen zweiter Eingang über die Klemme pl an den Bremsdruckschalter 25 angeschlossen ist. Wird nun der Bremsdruckschalter 25 betätigt, so erscheint am Ausgang des ersten UND-Gatters 113 und damit an einem Eingang des ersten ODER-Gatters 111 ein L-Signal. Dieses L-Signal löst die erste monostabile Schaltstufe 112 aus. über das zweite UND-Gatter 113, dessen zweiter invertierender Eingang mit dem Ausgang 3 der Zähleinheit 115 verbunden ist, wird die zweite monostabile Schaltstufe H1I mit der Rückflanke des Signals der ersten monostabilen Schaltstufe 112 gestartet. Durch die Rückflanke des Siganls der zweiten monostabilen Schaltstufe 114 wird einmal die Zähleinheit 115 um eine Stufe weitergeschaltet, d.h. das L-Signal liegt jetzt am Ausgang 1 an, und zum anderen wird durch dieses Signal über den invertierenden Eingang des ersten ODER-Gatters 111 die erste monostabile Schaltstufe 112 erneut ausgelöst. Dieses Wechselspiel setzt sich, wie im Impulsdiagramm nach Fig. 4 gezeigt ist, so lange fort bis das L-Signal an den Ausgang 3 der Zähleinheit 115 weitergeschaltet ist. Dieses Signal blockiert den invertierenden Eingang des zweiten UND-Gatters 113» so daß die zweite monostabile Schaltstufe 114 kein viertes Mal ausgelöst werden kann. Durch das zu einem früheren Zeitpunkt am "Ausgang 2 der Zähleinheit 115 liegende L-Signal wird über einen zusätzlichen Eingang an der zweiten monostabilen Schaltstufe 114 deren Haltezeit auf eine größere Zeitdauer umgestellt, über ein drittes UND-Gatter 117, dessen Eingänge sowohl mit dem Ausgang 0 der Zähleinheit 115* wie auch mit dem Ausgang der ersten monostabilen Schaltstufe 112 verbunden sind wird über den invertierenden Ausgang zum Zeitpunkt der Auslösung der ersten monostabilen Schaltstufe 112 ein Kondensator 118 in einer Geschwindigkeitssimulationsstufe 119 sehr rasch aufgeladen. Durch ein viertes UND-Gatter 120, dessen Eingänge sowohl mit dem Ausgang 0 der Zähleinheit 115, wie auch mit dem Ausgang der zweiten monostabilen Schaltstufe 114 verbunden sind, wird über einen Eingang 121 der Kondensator 118 während
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der ersten Halteperiode der zweiten monottabilen Schaltstufe 114 langsam entladen, so daß eine flache Entladerampe entsteht. Während der zweiten Halteperiode der zweiten monostabilen Sehaltstufe 114 wird der Kondensator 118 erneut, dieses mal jedoch stärker entladen. Diese steile Entladerampe wird durch ein fünftes UND-Gatter 122 gesteuert, dessen Eingänge sowohl mit dem Ausgang 1 der Zähleinheit 115, wie auch mit dem Ausgang der zweiten monostabilen Schaltstufe 114 verbunden sind und dessen Ausgang mit einem weiteren Eingang 123 der Gesehwindigkeitssimulationsstufe 119 verbunden ist. Zu Beginn der dritten Halteperiode der zweiten monostabilen Schaltstufe 114 wird der Kondensator 118 - gesteuert durch ein sechstes UND-Gatter 124 - plötzlich vollständig entladen. Die Eingänge dieses sechsten UND-Gatters 124 sind hierzu sowohl mit dem Ausgang 2 der Zähleinheit 115» wie auch mit dem Ausgang der zweiten monostabilen Schaltstufe 114 verbunden und der Ausgang ist an einen weiteren Eingang 125 der Geschwindigkeitssimulationsstufe 119 angeschlossen.
Durch das Prüfprogramm wird zuerst das richtige Ansprechen der Besehleunigungsschwellwertstufe 33 geprüft. Um während dieser Zeit ein eventuelles störendes Ansprechen der Differenzgeschwindigkeitsschwellwertstufe 36 zu verhindern, ist deren Ausgang über die Klemme vl und einen ersten Kurzschlußschalter 126 kurzgeschlossen. Der Kurzschlußschalter 126 wird über ein zweites ODSR-Gatter 127 durch Signale an den Ausgängen 0 und 1 der Zähleinheit 115 gesteuert, über dasselbe ODER-Gatter 127 wird ein zweiter Kurzschlußschalter 128 gesteuert, durch den der Ausgang der monostabilen Schaltstufe 41 in Fig. 1 über die Klemme a kurzschließbar ist.
Die an dem Kondensator 118 anliegende Spannung wird über eine vorzugsweise als Emitterfolger ausgebildete Entkopplungsstufe 129, eine Klemme w, die Diode 39, den Widerstand 40 und den Differenzierer 32 der Beschleunigungsschwellwertstufe 33 zugeführt. Daß gleichzeitig der Kondensator 341 entsprechend
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geladen wird, ist für das Prüfprogramm ohne Bedeutung. Bei ordnungsgemäßer Punktion der Beschleunigungsschwellwertstufe 33 darf diese während der ersten, flachen Entladerampe nicht ansprechen und muß während der zweiten, steilen Entladerampe ansprechen. Beim Ansprechen liegt ein Signal an der Klemme bl an. Ein siebtes UND-Gatter 130, dessen erster Eingang mit dem Ausgang der ersten monostabilen Schaltstufe 112 und dessen zweiter invertierender Eingang mit dem Ausgang 0 der'Zähleinheit 115 verbunden ist, ist mit seinem Ausgang über ein drittes ODER-Gatter 131 mit dynamischen Eingängen an den Setzeingang einer bistabilen Schaltstufe 132 angeschlossen. Der Setzeingang ist mit der Rückflanke eines Signals auslösbar. Am Ausgang des siebten UND-Gatters 130 liegt ein Signal an, das dem der zweiten Haltezeit der ersten monostabilen Schaltstufe 112 entspricht. Mit der Rückflanke dieses Signals würde somit der Setzeingang der bistabilen Schaltstufe 132 ausgelöst werden, wenn dies nicht ein zu diesem Zeitpunkt einsetzendes, erstes Rücksetzsignal am Rücksetzeingang verhindern würde. Dieses erste Rücksetzsignal wird über ein achtes UND-Gatter 133 erzeugt, dessen drei Eingänge mit dem Ausgang der zweiten rnonostabilen Schaltstufe 114, der Klemme bl und dem Ausgang 1 der Zähleinheit 115 verbunden sind und dessen Ausgang über ein viertes ODER-Gatter 13^ an den Rücksetzeingang der bistabilen Schaltstufe 132 angeschlossen ist. Dieses simultan mit der zweiten Haltezeit der zweiten monostabilen Schaltstufe H1J auftretende Signal am Ausgang des achten UND-Gatters 133 entsteht nur dann, wenn zu diesem Zeitpunkt ein Signal der Beschleunigungsschwellwertstufe 33 auftritt. Da der Rücksetzeingang der bistabilen Schaltstufe 132 mit der Vorderflanke eines Signals auslösbar ist, wird somit das erste Setzsignal annuliert und es tritt kein Signal am Ausgang der bistabilen Schaltstufe 132 auf. Wie noch gezeigt wird, würde ein solches Signal die Stromzufuhr für das Antiblockierregelsystem unterbrechen und dieses außer Betrieb setzen. Außerdem vmrde eine Kontrolleinrichtung einen Fehler anzeigen.
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Im folgenden wird nun der Fall beschriebeil werden, daß ein Fehler vorliegt und die Beschleunigungsschwellwertstufe bereits bei der ersten flachen Entladerairpe anspricht. Die nun zusätzlich auftretenden Impulse sind duvch gestrichelte Impulsblöcke dargestellt und mit der Bezugszahl" 1 versehen. Sin neuntes UND-Gatter 135> dessen drei Eingänge mit der Klemme bl, dem Ausgang der zweiten monostabilen Schaltstufe H1I und den Ausgang 0 der Zähleinheit 115 verbunden sind, ist mit seinem Ausgang an einen zweiten dynamischen Eingang des dritten ODER-Gatters 131 angeschlossen. Durch dieses neunte UND-Gatter 135 wird während der Dauer der ersten flachen Entladerampe über das ODER-Gatter 131 ein zusatz-
licher Setzimpuls erzeugt, dem kein Rücksetzimpuls folgt. Dadurch entsteht ein Signal am Ausgang der bistabilen Schaltstufe 132.
Im weiteren soll nun der Fall beschrieben werden, daß durch einen Fehler kein Signal während der zweiten steilen Entladerampe am Ausgang der Beschleunigungsschwellwertstufe 33 entsteht. Die dadurch entstehenden zusätzlichen Impuls blocke sind im Diagramm nach Fig. 4 ebenfalls gestrichelt dargestellt und mit der Bezugszahl 2 versehen. Impulsblöcke, die für diesen Fehlerfall entfallen, sind mit einer Wellenlinie versehen und ebenfalls mit der Bezugszahl 2 bezeichnet. Bei Nichtvorliegen eines Signals während der zweiten steilen Entladerampe sperrt das achte UND-Gatter 133 den Rücksetzimpuls, da kein Signal an der Klemme bl anliegt.
Dadurch wird das erste Setzsignal an der bistabilen Schaltstufe 132 wirksam und es entsteht ebenfalls ein Signal am Ausgang dieser bistabilen Schaltstufe 132.
Im weiteren Prüfprogramm wird nun das Ansprechen des Druckregelventils 1*1 kontrolliert. Hierzu wird über einen, durch den Ausgang des sechsten UND-Gatters 121I gesteuerten dritten Kurzschlußschalter I36 der Ausgang der Beschleunigungsschwellwertstufe 33 kurzgeschlossen. Dies geschieht zum gleichen
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Zeitpunkt, zu dem der Kondensator 118 plötzlich entladen wird. Zur gleichen Zeit wird über eine Geschwindigkeitserzeugerstufe 137 und die Klemme v2 der Kondensator 341 in der Fahrzeuggeschwindigkei'ts-Nachbildestufe 34 definiert aufgeladen. Die Geschwindigkeitserzeugerstufe 137 besteht aus der Reihenschaltung eines Kondensators I38 und eines an Masse angeschlossenen Spannungsteilers 139, durch dessen Abgriff über eine Diode 140 und die Klemme v2 der Kondensator 341 in gewünschtem Maße geladen werden kann. Die Ansteuerung der Geschwindigkeitserzeugerstufe 137 erfolgt ebenfalls durch den Ausgang des sechsten UND-Gatters 124. Das Summierglied 35 stellt nun eine Geschwindigkeitsdifferenz fest und die Differenzgeschwindigkeitsschwellwertstufe 36 spricht an. Hierdurch wird in bereits beschriebener V/eise die Magnetwicklung 19 des Druckregelventils 14 mit Strom versorgt und es liegt ein Signal an der Klemme p2 an. Die Klemme p2 ist mit einem Eingang eines zehnten UND-Gatters 140 verbunden, dessen anderer Eingang an den Ausgang 2 der Zähleinheit 115 angeschlossen ist. Ein demzufolge auftretendes Signal am Ausgang des zehnten UND-Gatters l40 wird über das vierte ODER-Gatter 134 dem Rücksetzeingang der bistabilen Schaltstufe 132 zugeführt. Dieses aufgrund der anliegenden Spannung der Magnetwicklung 19 auftretende Signal wird als notwendiges Rücksetzsignal benötigt, um ein zuvor erzeugtes Setzsignal durch das siebte UND-Gatter 130 zu kompensieren. Tritt keine Spannung an der Magnetwicklung 19 auf, so wird ein Signal am Ausgang der bistabilen Schaltstufe '132 erzeugt.
Der Ausgang der bistabilen Schaltstufe 132 ist mit einem Eingang eines elften UMD-Gatters 141 verbunden5 dessen zweiter Eingang an den Ausgang eines zwölften UND-Gatters 142 angeschlossen ist. Ein Eingang dieses zwölften UND-Gatters 142 ist mit dem Ausgang der ersten monostabilen Schaltstufe 112, der andere Eingang mit dem Ausgang eines fünften UND-Gatters 143 verbur.Jen. Die beiden Eingänge der ODER-Gatter
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143 sind an die beiden Ausgänge 1 und 2 der Ziihleinheit 115 angeschlossen. Somit entsteht am Ausgang des zwölften UND-Gatters 142 ein Signal, wenn während der Schaltstufen 1 und 2 der Zähleinheit 11!5 ein Signal am Ausgang der ersten monostabilen Schaltstufe auftritt, also während der zweiten und dritten Haltezeit dieser monostabilen Schaltstufe 112. Wenn nun zu gleicher Zeit ein Signal am Ausgang der bistabilen Schaltstufe 132 erzeugt wird, so entsteht am Ausgang des elften UND-Gatters 141 ein Fehlersignal. Ein solches Fehlersignal ist über ein sechstes ODER-Gatter 144 dem Steuereingang eines Kurzschlußschalters 145 zuführbar. Wenn der vierte Kurzschlußschalter 145 durchschaltet, kann Strom von der Klemme 26 über die Magnetwicklung 146 eines Relais 147 fließen und das Relais spricht an. Im Ruhezustand ist die spannungsführende Klemme 26 über den Schaltkontakt des Relais 147 mit der Klemme E verbunden, die der Stromversorgung des Antiblockierregelsysterns dient. Wird das Relais 147 betätigt, verbindet der Schaltkontakt die stromführende Klemme 26 mit dem Steuereingang des vierten Kurzschlußschalters 145, so daß das Relais 147 in dieser Stellung verharrt. Die Stromversorgung zum Antiblockierregelsystem ist unterbrochen und dieses System somit abgeschaltet. Der Eingang des vierten Kurzschlußschalters 14p ist zudem über ein siebtes ODER-Gatter 148 mit einer Kontrolleuchte li;9 verbunden. Spricht das Relais 147 an, so leuchtet die Kontrolleuchte 149 auf bzw. verbleibt dauernd in eingeschaltetem Zustand bis der Fahrschalter II6 wieder unterbrochen wird. Das siebte ODER-Gatter 148 wird außerdem noch von dem Ausgang 3 der Zähleinheit 115 über eine Unkehrstufe 150 angesteuert. Somit wird die Kontrolleuchte 149 zu Beginn des Prüfprogramms eingeschaltet und - sofern kein Fehlersir'nal auftritt - nach Erreichen der Zählstufe 3 der Zähleinheit II5 wieder ausgeschaltet. Das Ausschalten der Kontrolleuchte 149 zeigt den ordnungsgemäßen Zustand sowohl des Antiblockierregelsystems wie auch der Prüfeinrichtung an.
Im weiteren Verlauf des Prüfprogramms wird noch die richtige Dauer der Haltezeit ti der monostabilen Schaltstufe
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4l zusammen mit der Entladedauer des Speicherkondensators 341 durch die Entladevorrichtung in der Fahrzeuggeschwindigkeits-Nachbildestufe 34 überprüft, iiierbei wird die Zeit ab der definierten Ladung des Kondensators 341 durch die Geschwindigkeitserzeugerstufe 137 bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kondensatorspannung des Speicherkondensators 31Jl einen so niedrigen Wert Umin erreicht hat, daß die Differenzgeschwindigkeitsschwellwertstufe 36 abschaltet, mit t2 bezeichnet. Als Vergleichs-Minimalzeit t3 wird die verlängerte, dritte Haltezeit der zweiten monostabilen Schaltstufe 114 verwendet. Dieses Signal der zweiten monostabilen Schaltstufe 114 wird am Ausgang des sechsten UND-Gatters 124 abgegriffen und einem Eingang eines dreizehnten UND-Gatters 151 zugeführt, dessen zweiter Eingang mit dem invertierenden Ausgang eines vierzehnten UND-Gatters 152 verbunden ist. Den beiden Eingängen des vierzehnten UND-Gatters 152 werden über die Klemmen a und vl, die den Zeitintervallen ti und t2 zugeordneten Signale zugeführt. Fällt somit während der Zeitdauc-r t3 eines oder beide der ti und t2 zugeordneten Signale aus, so tritt am Ausgang des dreizehnten UND-Gatters 151· ein Fehlersignal auf, das dem sechsten ODER-Gatter 144 zugeführt wird. Somit tritt ein Fehlersignal auf, wenn entv/eder die Haltezeit der monostabilen Schaltstufe 41 oder die Entladezeit des Kondensators 34 die Minimalzeit t3 unterschreitet. Eine weitere Voraussetzung des Prüfprogramms ist die, daß t2 größer als ti ist. Um im gegenteiligen Falle ein Fehlersignal erzeugen zu können ist ein fünfzehntes UND-Gatter 153 vorgesehen, dessen Ausgang ebenfalls mit dem sechsten ODER-Gatter 144 verbunden ist, dessen invertierender Eingang an die Klemme vl und dessen zweiter Eingang an die Klemme a angeschlossen ist.
Die Prüfeinrichtung ist in der beschriebenen Form für ein Fahrzeugrad vorgesehen, kann jedoch leicht für mehrere Fahrzeugräder erweitert werden, ohne daß jedes Teil vervielfacht
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werden muß. Beispielsweise sind für mehrere Räder die Elektronikbauteile für das Prüfprogramm, die Kontrolleinrichtung sowie die Abschaltung der Stromversorgung für das Antiblockierregelsystem nur einmal erforderlich. Lediglich die Entkopplungsstufe 129 müßte eine den Fahrzeugrädern entsprechende Anzahl von Ausgängen aufweisen und das sechste ODER-Gatter I1)!] eine- entsprechend erweiterte Anzahl von Eingängen. Die Prüfeinrichtung ist sowohl für den Einbau in ein Fahrzeug, wie auch in der Ausführung als bewegliches Prüfgerät geeignet.
Der in Fig. 3 dargestellte Schaltplan ist ein Ausführungsbeispiel der Geschwindigkeitssimulationsstufe 119. Durch ein O-Signal des UND-Gatters 117 mit invertierendem Ausgang wird der pnp-Transistor 200 leitend und der Kondensator 118 wird von der Klemme 26 aus über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 200 und einen ersten Strombegrenzer-Widerstand 201 aufgeladen. Der Widerstand 201 ist so niedrig dimensioniert, daß die Aufladung sehr plötzlich erfolgt. Parallel zu dieser Ladeanordnung sind drei nahezu identische Entladevorrichtungen geschaltet. Die erste führt das vom Eingang 121 kommende Signal über einen Spannungsteiler 205 der Basis eines npn-Transistors 202 zu. Dieser wird dadurch leitend und entlädt den Kondensator 118 über seine Kollektor-Emitter-Strecke und den Strombegrenzer-Widerstand 208. Die beiden anderen Entladestufen, die den Eingängen 123 und 125 zugeordnet sind, sind mit gleichen Bauteilen aufgebaut, die jeweils ein um die Zahl 1 erhöhtes Bezugszeichen aufweisen. Die drei Entladestufen unterscheiden sich untereinander nur dadurch, daß durch das Signal am Eingang 121 die flache Entladerampe erzeugt werden soll, wodurch der Strombegrenzer-Widerstand 208 einen hohen Wert aufweisen muß.über den Eingang 123 wird die steile Entladerampe erzeugt, wodurch.der Strombegrenzer-Widerstand 209 einen geringeren Wert aufweisen muß. Die plötzliche Entladung erfolgt über den Eingang 125, wodurch der Strombegrenzer-Widerstand 210 einen sehr geringen Wert aufweisen muß.
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Claims (1)

  1. Ansprüche
    1. Prüfeinrichtung für ein Antiblockierregelsystem, das auf die druckmittelbetätigte Bremse wenigstens eines Fahrzeugrades wirkt, mit einem als Drehzahlgeber dienenden, vom Fahrzeugrad angetriebenen Wechselstromgenerator, dem ein Frequenz-Gleichspannungs-Umsetzer nachgeschaltet ist und mit einer Beschleunigungsschwellwertstufe, durch die über einen Schalter ein Druckregelventil betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung eine Programmsteuereinheit aufweist, die insbesondere aus einer, durch zwei monostabile Schaltstufen (112, 114) gesteuerten Zähleinheit (115) besteht, daß dadurch ein selbständig ablaufendes, festgelegtes Prüfprogramm erzeugbar ist, durch das ein Fahrzeuggeschwindigkeitsverlauf simulierbar ist, indem ein Kondensator (118) in einer Geschwindigkeitssimulationsstufe (119) in Abhängigkeit vom Prüfprogramm über logische Gatter (117, 120, 122, 121O ladbar und schrittweise entladbar ist.
    2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei den beiden monostabilen Schaltstufen (112, 114) jeweils durch den Ausgang der einen der Eingang der anderen steuerbar ist und daß durch ein Ausgangssignal der zweiten monostabilen Schaltstufe (114) die Zähleinheit (115) jeweils um eine Zählstufe (0, Ij 2, 3) weitergeschaltet wird.
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    3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der höchsten Zählstufe zugeordnete Ausgang (3) der Zähleinheit (115) rait einer Kontrolleinrichtung (149) verbunden ist, so daß die Kontrolleinrichtung (149) beim Einschalten der Prüfeinrichtung in Tätigkeit tritt und bei Erreichen der höchsten Zählstufe die Kontrolleinrichtung (149) über logische Gatter (150, 148) abgeschaltet wird.
    4. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der der höchsten Zählstufe zugeordnete Ausgang (3) der Zähleinheit (115) über ein logisches Gatter
    (113) mit dem Eingang der zweiten monostabilen Schaltstufe
    (114) so verbunden ist, daß bei Erreichen der höchsten Zählstufe das Prüfprogramm endet.
    5. Prüfeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Geschwindigkeitssimulationsstufe (119) eine Ladestufe für den Kondensator (118) und mindestens eine Entladestufe vorgesehen ist, die über die logischen Gatter (117, 120, 122, 124) in Abhängigkeit vom Prüfprogramm beätipbar sind.
    6. Prüfeinrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Entladestufen vorgesehen sind, durch deren erste zu einem bestimmten Zeitpunkt des Prüfpro-
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    gramms, vorzugsweise während der ersten üalteperiode der zweiten monostabilen Schaltstufe (Hh)3 eine einer simulierten Geschwindigkeitsänderung entsprechende Entladung des Kondensators (118) erzeugbar ist, die noch unterhalb der Ansprechschwelle der Beschleunigungsschwellwertstufe (33) liegt und durch deren zweite zu einem anderen Zeitpunkt des Prüfprogramms, vorzugsweise während der zv/eiten Halteperiode der zweiten monostabilen Schaltstufe (H1I), eine simulierte Geschwindigkeitsänderung erzeugbar ist, die oberhalb der Ansprechschwelle der Beschleunigungsschwellwertstufe (33) liegt.
    7. Prüfeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung des richtigen Ansprechens der Beschleunigungsschwellwertstufe (33) eine bistabile Schaltstufe (132) vorgesehen ist, deren Setzeingang und Rücksetzeingang bei ordnungsgemäßer Funktion der Prüfeinrichtung und des Antiblockierregelsystems über logische Gatter (130, 131, 133, IiJO, 132D nacheinander durch die beiden monostabilen Schaltstufen (112, 114) so betätigbar sind, daß einem Setzimpuls sofort ein Rücksetzimpuls folgt, das bei fehlerhaftem Ansprechen der Beschleunigungsschwellwertstufe (33) durch die erste Kondensator-Entladung ein zusätzlicher Setzimpuls über ein weiteres logisches Gatter (135) dem Setzeingang zuführbar ist, dem kein Rücksetzimpuls folgt und daß bei fehlerhaftem Nicht-Ansprechen der Beschleunigungsschwellwertstufe (33) durch
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    die zweite Kondensator-Entladung über die logischen Gatter (133» 13*0 kein Rücksetzimpuls erfolgen kann, so daß in beiden Fällen ein Signal am Ausgang der bistabilen Schaltstufe (132) erzeugbar ist.
    8. Prüfeinrichtung nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ausgangssignal der bistabilen Schaltstufe (132) ein Steuerschalter (147) betätigbar ist, durch den die Stromversorgung des Antiblockierreglsystems unterbrechbar ist.
    9. Prüfeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter (147) als Selbsthalteschalter ausgebildet ist.
    10. Prüfeinrichtung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß der Selbsthaltekontakt des Selbsthalteschalters über ein logisches Gatter (148) mit der Kontrolleinrichtung (149) verbunden ist.
    11. Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein Antiblockierregelsystem, bei dem zusätzlich eine Differenzgeschwindigkeitsschwellwertstufe mit vorgeschalteter Addierstufe vorgesehen ist, durch die ein Vergleich der Radgeschwindigkeit des zu prüfenden Fahrzeugrades mit der höchsten Radgeschvfindigkeit des Fahrzeugs durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
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    zu einem bestimmten Zeitpunkt des Prüfprogramms, vorzugsweise nach Ablauf des simulierten Geschwindigkeitsverlaufs, einem Eingang der Addierstufe (35) über eine durch ein logisches Gatter (124) gesteuerte Geschwindigkeitserzeugerstufe (137) ein Geschwindigkeitssignal zuführbar ist, das oberhalb des Schwellwerts der Differenzgeoehwindigkeitsschwellwertstufe (36) liegt, so daß über den Schalter (38) das Druckregelventil (14) anspricht und daß zur Überprüfung des Ansprechens sowohl des Druckregelventils (I1O, wie auch der Differenzgeschwindigkeitsschwellwertstufe (36) vorzugsweise das Signal an der Magnetwicklung (19) des Druckregelventils (I1O logischen Gattern (I1JO, 134) vor dem Rücksetzeingang der bistabilen Schaltstufe (132) zuführbar ist und daß bei Nichtauftreten. eines solchen Signals ein nötiger Rücksetzimpuls gesperrt ist.
    12. Prüfeinrichtung nach Anspruch 11 für ein Antiblockierregelsystem, bei dem zusätzlich' zwischen den Schwellwertstufen und dem Schalter ein Zeitglied vorgeselien ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung der Minimaldauer des Signals des Zeitglieds (4l) eine logische Gatterschaltung (151? 152) 'vorgesehen ist, deren Ausgang über ein ODER-Gatter (144) mit dem Steu-■ erschalter (147) verbunden ist, daß Vergleichseingängen der Gatterschaltung (I5I, 152) das Signal des Zeitglieds (41), wie auch ein Ver-gleichssignal, vorzugsweise ein
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    Signal des zweiten monostabilen Multivibrators (114), zuführbar ist und daß am Ausgang der Gatterschaltung (151, 152) ein Federsignal erzeugbar ist, wenn während der Dauer des Vergleichssignals kein Signal des Zeitglieds anliegt.
    13· Prüfeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatterschaltung (151» 152) zusätzlich zur Überprüfung der Minimaldauer eines definierten Signals von der Differenzgeschwindigkeitschwellwertstufe (36) verwendbar ist, indem ein Signal dieser Stufe (36) einem weiteren Eingang der Gatterschaltung (151 > 152) zuführbar ist und daß ein Fehlersignal am Ausgang der Gatterschaltung (151* 152) erzeugbar ist, wenn während der Dauer des Vergleichssignals kein Signal der Differenzgeschwindigkeitschwellwertstufe (36) anliegt.
    1*1. Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein Antiblockierregelsystem, bei dem zusätzlich zwischen den Schwellwertstufen und dem Schalter ein Zeitglied vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung der Maximaldauer des Signals des Zeitglieds (41) eine weitere logische Gatterschaltung (153) vorgesehen ist, deren Ausgang über das ODER-Gatter mit dem Steuerschalter (147) verbunden ist, daß Vergleichseingängen der Gatterschaltung (153) das Signal des Zeitglieds (41), wie auch ein Signal definierter Länge der Differenzgeschwindigkeitsschwellwertstufe
    (36) zuführbar ist, und daß am Ausgang der Gatterschaltung (153) ein Pehlersignal erzeugbar ist, wenn während der Dauer des Zeitgliedsignals kein Signal der Differenzgeschwindigkeitsschwellwertstufe (36) anliegt,
    15. Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Plurzschlußs ehalt er (126) vorgesehen ist, durch den der Ausgang der Differenzgeschwindigkeitsschwellwertstufe (36) während der Dauer der überprüfung der Beschleunigungsschwellwertstufe (33) kurzschließbar ist.
    16. Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein v/eiterer Kurzschlußschalter vorgesehen ist, durch den der Ausgang der Beschleunigungssehwellviertstufe (33) während der Dauer der überprüfung der Differenzgeschwindigkeitsschwellwertstufe (36) kurzschließbar ist.
    17. Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung in einem Fahrzeug eingebaut ist.
    18. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung als Testgerät, vorzugsweise für eine Werkstatt, vorgesehen ist.
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