DE2330903A1

DE2330903A1 - Antiblockierungsbremssystem fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2330903A1
Application number: DE19732330903
Authority: DE
Inventors: Redhill Salfords; Denis Sharp; Derek Robert Skoyles
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-06-19
Filing date: 1973-06-18
Publication date: 1974-01-17
Also published as: FR2189241A1; NL7308410A; FR2189241B1; GB1410992A; JPS4985486A; SE394984B; IT986474B; CA1022648A

Description

PHB.32262. ^a/EVH.

Antiblockierungsbreinssystem für Fahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf Antiblockierungsbremssysteme für mit Rädern versehene Fahrzeuge, d.h. Bremssysteme, die Mittel enthalten, mit deren Hilfe die Bremsleistung eines Fahrzeuges dadurch verbessert wird, dass der auf ein Transport— rad eines Fahrzeuges ausgeübte Druck herabgesetzt wird, wenn das Rad die Neigung hat, beim Bremsen zu blockieren, wonach der Bremsdruck wieder erhöht wird, ohne d^ss die die, Bremse bedienende Person den tatsächlichen Bremsvorgang beim Angreifen der Bremse auch nur etwas zu ändern braucht. Derartige Bremssysteme können mit Erfolg zur Herabsetzung von Rutschgefahr infolge Radblockierung und beim Aufrechterhalten der Lenkbarkeit während des Bremsvorgangs verwendet werden und können auch den Bremsabstand herabsetzen.

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Wenn eine Bremskraft auf ein Transportrad ausgeübt wird, um die Geschwindigkeit des Fahrzeuges herabzusetzen, wird ein gewisser Rutsch eingeführt, d.h., dass das abgebremste Rad die Neigung hat, sich langsamer als die Freilaufgeschwindigkeit zu drehen die der augenblicklichen Geschwindigkeit des Fahrzeuges entspricht. Je nachdem die Bremskraft vergrSssert wird, nimmt der Rutschprozentsatz bei zunehmender Haftung zwischen den Reifen und der Strassendecke zu, so dass ein Zustand maximaler Haftung bei einem optimalen Rutschprozentsatz (der gewöhnlich 10 bis 20fo beträgt) erreicht wird, wonach die Haftung bei weiter zunehmender Bremskraft abnimmt und der Rutschprozentsatz auf 100^o zunimmt, wobei das abgebremste Rad blockiert.

Fig, 1 der beiliegenden Zeichnung zeigt schematisch charakteristische Kraft/Rutsch-Kurven für Strassendecken, die verschiedene Reibungskoeffizienten ( /u) in bezug auf ein Fahrzeugrad aufweisen.

Die Kraft/Rutsch-Kurve 1 bezieht sich auf eine Strassendecke mit einem hohen ,u (z.B. /U = 1); die Kraft/Rutsch-Kurve gilt für eine Strassendecke mit einem mittleren ,u ( /u = 0,5) und die Kraft/Rutsch-Kurve 3 bezieht sich auf eine Strassendecke mit einem niedrigen /U (z.B. /u = 0,1),

Ein Antiblockierungsbremssystem hat den Zweck, in bezug auf jedes von ihm beeinflusste Transportrad festzustellen, dass dieses Rad blockieren wird, bevor dies tatsächlich erfolgt, und die Bremskraft derart zu regeln, dass sich das Rad nach wie vor in dem Bereich maximaler Haftung zwischen dem Reifen und der Strassendecke, d.h. in dem Bereich

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t, in dem der optimale Rutschprozentsatz liegt.

In vielen Antiblockierungsbremssystemen werden elektronische Regelschaltungen dazu benutzt, festzustellen, wenn ein Rad infolge eines starken Abbremsens zu blockieren droht, wobei ein Solenoidventil vorgesehen ist, das von der Regelschaltung betätigt werden kann, um den Flüssigkeitsdruck in der Bremse herabzusetzen, Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf An^iblockierungsbremssysteme vom letzteren Typ.

Um zu sichern, dass eine elektronische Regelschaltung eines Antiblockierungsbremssystems feststellen kann, wenn Radblockierung aufzutreten droht, ist die Regelschaltung derart eingerichtet, dass sie auf ein Eingangssignal anspricht, das für die Drehbewegung eines Rades repräsentativ ist. Ein derartiges Eingangssignal wird vorzugsweise von einer Reihe von Impulsen abgeleitet, die von einem Aufnehmer geliefert werden und deren Frequenz der Drehgeschwindigkeit des Rades proportional ist.

Es ist bekannt, das abgeleitete Eingangssignal in ein Gleichspannungssignal umzuwandeln, dessen Amplitude der Radgeschwindigkeit proportional ist. Auch ist es bekannt, dieses Gleichspannungseingangssignal zum Erhalten eines Aenderungstemposignals, das für die Radverzögerung repräsentativ ist, zu differenzieren und in dor Regelschaltung einen Bezugswert für die Radverzögerung zu erzeugen, wobei die Regelschaltung derart eingerichtet ist, dass sie derart anspricht, dass ein Solenoid erregt wird, sobald die durch das Aenderungstemposignal dargestellte Radverzögerung den Radverzögerungsbezugswert überschreitet. Eine Regelschaltung nach dieser bekannten

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Ausführungsforni ist in der älteren britischen Patentanmeldung 1,248,788 der Anmelderin beschrieben, wobei jedoch ein sogenannter "toter Gang" eingeführt wird, der verhindern soll, dass die Regelschaltung ungewollt auf augenblickliche Verringerungen der Radgeschwindigkeit mit einem den Radverzöge— rungsbezugswert überschreitenden Tempo anspricht, was z.B. durch "Schaukeln" in einer Fahrzeugaufhängung herbeigeführt werden kann. Dieser "tote Gang" bezweckte, dafür zu sorgen, dass die Regelschaltung erst anspricht, wenn die Radgeschwindigkeit auf einen vorher bestimmten Wert und mit einem des Radverzögerungsbezugswert überschreitenden Tempo abgenommen hat.

Die Anwendung eines Radverzögerungsbezugswertes in Verbindung mit einem differenzierten der Radgeschwindigkei-fc proportionalen Gleichspannungseingangssignal, um festzustellen, wenn ein Rad zu blockieren droht, ist nicht völlig befriedigend, weil lediglich durch das Detektieren eines Radverzögerungsbezugswertes keine Anzeige über den Radrutsch erhalten wird. Eine Anzeige über einen gewählten Radrutschprozentsatz, bei dem eine Antiblockierungsregelung in Betrieb gesetzt werden muss, kann dadurch erhalten werden, dass beim Ueberschreiten des Radverzögerungsbezugswertes eine bestimmte Abnahme der Rad— geschwindigkeit von einer festen 1/ertänderung des Gleichspannungseingangssignals abgeleitet wird. So würde'durch den "toten Gang" in der Regelschaltung nach der vorerwähnten britischen Patentanmeldung notwendigerweise eine derartige Anzeige erhalten werden, weil diese Schaltung auf diese Weise wirkt. Diese Anzeige ist aber nicht genau, weil eine feste 'Jertänderung des Gleichspaniiimgseingangssignals, die

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ζ,B, einer Radgeschwindigkeitsänderung von 10/q bei einer Geschwindigkeit von 50 km/Stunde entspricht, einer festen Radgeschwindigkeitsanderung von nur 5?° bei einer Geschwindigkeit von 100 km/Stunde entsprechen wird. Der Radverzögerungsbezugswert wird also nur den gewählten Radrutschprozentsatz bei einer bestimmten Radgeschwindigkeit anzeigen«

Aus der britischen Patentanmeldung 1.208.8^3 ist es bekannt, für ein Antiblοckieruiigsbrerassystem für Fahrzeuge einen Radrutschdetektor zu verwenden, der enthält: eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Gleichspannungssignals, dessen Amplitude von der Radgeschwindigkeit abhängig ist; eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Bezugsänderungstempoparatneters, der einen gewählten Radverzögerungswert darstellt; und eine Vorrichtung, mit deren Hilfe in einem Bereich von Radgeschwindigkeiten in Abhängigkeit νοίϊ der augenblicklichen Amplitude des genannten Gleichspannungssignals ein gewählter Prozentsatz der augenblicklichen Amplitude und somit der eigentlichen Radgeschwindigkeit, auf die die augenblickliche Amplitude bezogen ist, bestimmt wird, wobei der Detektor ein Ausgangs— signal für eine Antiblockierungsbremsregelwirkung als Reaktion auf eine den genannten gewählten Prozentsatz überschreitende Aenderung der augenblicklichen Amplitude des vorerwähnten Gleichspannungssignals und mit einem den genannten Bezugsänderungstempoparameter Überschreitenden Aenderungstempo liefert.

Die vorliegende Erfindung schafft für ein Anti-

blockierungsbremssystem Radrutschdetektoren, die viel einfacher sind, weniger Einzelteile enthalten und einen grösseren Radgeschwindigkeitsbereich besitzen,

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Ein Radrutschdetektor nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Bestimmung eines Bezugsänderungstempoparameters eine Differenzierschaltung zum Ableiten einer Aenderungstempospannung von dem Gleichspannungssignal enthält, und dass die Vorrichtung zur Bestimmung eines gewählten Prozentsatzes der augenblicklichen Amplitude des genannten Gleichspannungssignals einen ersten Widerstand enthält, der derart angeordnet ist, dass durch den ihn durchfliessenden Strom infolge der vorerwähnten Aenderungstempospannung ein Spannungsabfall herbeigeführt wird, der einen ¥ert aufweist, der den vorerwähnten gewählten Prozentsatz darstellt, wenn die augenblickliche Aenderungstempospannung einen bestimmten Wert erreicht hat.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Radrutschdetektors wird Detektion eines gewählten Radrutschprozentsatzes über einen Bereich von Radgeschwindigkeiten mittels eines nichtlinearen Geschwindigkeitssignals (d.h. eines logarithmischen Gleichspannungssignals) dadurch erhalten, dass eine einfache Differenzierschaltung in Verbindung mit einem einzigen Widerstand mit einem festen Wert verwendet wird.

Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Radrutschdetektors weist das Gleichspannungssignal eine Amplitude auf, die der Radgeschwindigkeit gerade proportional ist, wobei die vorerwähnte Vorrichtung zur Bestimmung eines Bezugsänderungstempoparameters einen Kondensator enthält, der derart angeordnet ist, dass er durch die "Miller"-Wirkung eines Transistors entladen wird, während die Vorrichtung zur Bestimmung eines gewählten Prozentsatzes der augenblicklichen

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Amplitude des Gleichspannungssignals einen Widerstandsteilerkreis enthält, dessen eines Ende an dem Gleichspannungssignal und dessen anderes Ende an dem Kollektor des Transistors liegt, wobei der Kondensator artfischen der Basis des Transistors und sinem Punkt auf dem genannten Teilerkreis eingeschaltet ist, an dem der genannte Prozentsatz des Gleichspannungssignale
vorhanden ist·

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung n&her erläutert. Es zeigen«

Fig, 1 charakteristische Kraft/Rutsch-Kurven,

.Fig. 2 schematisch die allgemeine Anordnung eines
Antiblockierungsbremssystems für Fahrzeuge,

Fig. 3 und V Ausführungsformen eines Radrutschdetektors nach der Erfindung, und

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Radrutschdetektorschaltung, ,

Fig. 2 zeigt die allgemeine Anordnung eines Antiblockierungabremssystems für Fahrzeuge; dabei bezeichnet FP
ein Bremspedal zur Betätigung eines Bremsdruckmodulators M,
der die Zufuhr von Flüssigkeitsdruck aus einer Fltissigkeit'sdruckquelle S des Systems zu einer Radbremse VB regelt.
Zwischen der Flüssigkeitsdruckquelle S und der Bremse WB ist eine Antiblockierungsregeleinheit CTJ angeordnet, Ein Radbewegungsfühler SE liefert einer elektronischen Regelschaltung CC ein elektrisches Signal, das auf die Drehbewegung eines Rades W, zu dem die Bremse WB gehört, bezogen ist. Dieses elektrische Signal kann derart (z.B. als eine Impulsreihe) abgeleitet werden, dass es der Rädgeschwindigkeit proportional ist, und kann von

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- 8 - PUB.32262.

einer Eingangsstufe der elektronischen Regelschaltung CC in ein Gleichspannungssignal umgewandelt werden, dessen Amplitude sich proportional mit, oder als eine natürlich logarithmische Funktion von, der Radgeschwindigkeit ändert. Die Ant!blockierungsregeleinheit CU könnte ein Solenoidventil enthalten, das von einem elektrischen Ausgangssignal der elektronischen Regelschaltung CC erregt wird, um die auf die Radbremse WB ausgeübte Bremskraft herabzusetzen¹. Im vorliegenden Falle sei angenommen, dass die Regelschaltung CC einen Radrutschdetektor nach der Erfindung enthält, der, wie noch beschrieben werden wird, dadurch auf das Gleichspannungssignal anspricht, dass er das vorerwähnte elektrische Ausgangssignal zur Erregung des Solenoidventils liefert.

Bei den nun zu beschreibenden Schaltungen nach den Fig. 3 und 4 enthält der Radbewegungsfühler SE vorzugsweise einen elektromagnetischen Aufnehmer zur Lieferung einer Reihe elektrischer Impulse, deren Frequenz der Radgeschwindigkeit proportional ist, welche Lieferung .durch die magnetische Wechselwirkung zwischen dem Aufnehmer und einem ferromagnetϊsehen Zahnring erfolgt, welcher Zahnring derart angebracht ist, dass er der Drehung des Rades folgt, wobei der Aufnehmer neben dem Ring angebracht ist, um die Flussänderung zu detektieren, die stattfindet, sobald jeder Zahn des Ringes den Aufnehmer passiert, und der eine Unterbrechung während der Drehbewegung des Rades folgt.

In der Schaltung nach Fig. 3 wird der Aufnehmer nur durch eine Ausgangsspule L dargestellt. Das impulsförrnige Ausgangssignal dieser den Aufnehmer darstellenden Ausgangsspule L

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wird in die Basis des Transistors T- über einen Kondensator C₁ eingekoppelt. Ein Kondensator C„ dient zur Beseitigung unerwünschter Störungen im impulsfÖrmigen Ausgangssignal der Ausgangsspule L, während die Diode D.. dazu dient, zu verhindern, dass die Einsteilspannung an der Basis des Transistors Tl die von einem Widerstand R- zwischen der Basis und dem Kollektor

'■

dieses Transistors geliefert wird, sich infolge einer Gleichrichtung des impulsfÖrmigen Eingangssignals an der Basis durch die Basis-Emitter-Diode des Transistors T- verschiebt.

Der Transistor T- wirkt wie ein Impulsbegrenzer und Verstarker, während das Signal, das an seinem Kollektor über einen Kollektorwiderstand R₂ auftritt, eine Blockspannung ist, die über einen Kondensator C, in die Basis eines Transistors T„ eingekoppelt wird. Dieser Kondensator C, und die Basiswiderstände R, und Rj, des Transistors T₂ sind derart bemessen, dass der Transistor T₂* der normalerweise leitend ist, nichtleitend gemacht wird, um einen positiven Impuls mit einer festen Dauer über einem Kollektorbelastungswiderstand R₆, bei jeder Periode der in die Basis dieses Transistors eingekoppelten Block- . spannung zu erzeugen« Jeder derartige positive Impuls lädt über eine Diode D₂ einen Kondensator Cj, auf eine stabilisierte Spannung an einer Leitung SL auf, wobei diese stabilisierte Spannung von einer Zenerdiode D„ in Reihe mit einem Widerstand R^ über die Speiseleitungen +V und OV geliefert wird. Am Ende jedes positiven Impulses am Kollektor des Transistors T_ wird sich der Kondensator Cj, exponentiell über einen Widerstand R,- und den Transistor T₂ entladen. Wenn die Spannung Über dem Kondensator Cj, in bezug auf die Spannung über einem

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Kondensator C- negativ wird, tritt über einer Diode D»^ eine Vorspannung in der Durchlassrichtung auf, wodurch, sich der Kondensator C- ebenfalls über die Diode D^, aber mit einem niedrigeren Tempo entladen -wird, weil seine Entladungszeitkonstante grosser als die Entladungszeitkonstante des Kundensators Ck ist» Jeweils beim Wiederaufladen des Kondensators Cl wird die Diode Ou jedoch gesperrt, wodurch sich der Kondensator C- über einen Widerstand Rg aufladen kann, mit dem er über die Speisespannungsleitungen +V und OV in Reihe geschaltet ist. Dadurch tritt über dem Kondensator C- eine Aus gangs spannung auf, deren Amplitude als eine natürlich logarithmische Funktion der Zunahme der Frequenz des impulsförmigen Eingangssignals zunimmt, das vom Aufnehmer geliefert wird. Diese Ausgangsspannung kann also als eine Geschwindigkeitssignalspannung definiert werden, deren Amplitude mit zunehmender Radgeschwindigkeit als eine natürlich logarithmische Funktion zunimmt.

Die über dem Kondensator C- erzeugte Geschwindigkeitssignalspannung wird über den Kondensator C^- und einen Widerstand Rg in die Basis eines normalerweise leitenden Transistors To eingekoppelt. Der Wert dieses Kondensators C, und der Wert eines Widerstandes R_in» der in Reihe mit dem Widerstand Rg zwischen der Basis des Transistors T„ und der stabilisierten Spannungsleitung SL angeordnet ist, sind derart gewählt, dass ein Bezugsänderungstempoparameter erhalten wird, der dem gewählten Radverzögerungswert (z.B. 1,5g) für eine gewählte Radgeschwindigkeit (z>B, entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 50 km/Stunde) entspricht, wie er durch die Amplitude einer Geschwindigkeitssignalspannung bei dieser

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Radgeschwindigkeit dargestellt ist. Der Kondensator C,- und der Widerstand R₁₀ bilden eine Differenzierschaltung, und wenn das Aenderungstempo der Spannung über dem Kondensator G-. den Bezugsänderungstempoparameter überschreitet, werden'der Transistor T~ und ein übrigens normalerweise leitender Transistor T|, in den leitenden Zustand gebracht, nachdem ein gewisser Spannungsabfall über dem Widerstand R_Q aufgetreten ist. Um zu erreichen, dass der Transistor T„ normalerweise leitend ist, fliesst aus der stabilisierten Speiseleitung SL über die Widerstände Rq und R-~ ein Strom in seine Basis ein. Da jedoch der Wert der Geschwindigkeitssignalspannung, die über dem Kondensator C- auftritt, infolge der Zunahme der Radverzögerung abnimmt, wird die Spannung auf der Eingangsseite des Kondensators C/ dementsprechend abnehmen, um zu sichern, dass ein Teil des Stromes durch den Widerstand R₁-. der Basis des Transistors T« entnommen und der Ausgangsseite des Kondensators C^ zugeführt wird. Wenn der gewählte Radverzögerungswert Überschritten ist, ist der Basis des Transistors T-soviel Strom entnommen, dass (wenn vorläufig der Effekt des Widerstandes Rg ausser Betracht gelassen wird) dieser Transistor und der Transistor Tj, gesperrt werden, wodurch ein normalerweise gesperrter Transistor T^ leitend wird. Der Strom durch die Widerstände Rq und R- _Q beträgt normalerweise ca. das Zehnfache des Stromes, .der dazu benötigt wird, die beiden Transistoren T„ und Tj, im leitenden Zustand zu halten, wodurch der gewählte Radverzögerungswert, bei dem der Transistor T-leitend wird, von der Verstärkung der Transistoren T_ und T· nahezu unabhängig ist. Ein Widerstand R-- im Kollektor des

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Trc isistors Tr. dient zur Begrenziing des Basisstroms des Transistors Tk. Ein Kondensator C„ zwischen dem Kollektor des Transistors Tj, und der Speiseleitung OV dient dazu, zu verhindern, dass die Schaltung parasitäre Schwingungen bei hohen Frequenzen vollführt. Ein Kondensator Cq zwischen der Basis des Transistors T« und der Speiseleitung OV sichert, daps die Schaltung für die Welligkeit in der Geschwindigkeitssignalspannung, die über dem Kondensator C- auftritt, weniger empfindlich ist.

Der Widerstand R„ führt, je nach seinem Wert, einen festen Spannungsabfall herbei, dem die Spannung über dem Kondensator Gy- mit einem den Bezugsänderungstempoparameter überschreitenden Tempo unterworfen werden muss, bevor der Transistor T„ gesperrt wird. Indem gesichert wird, dass die Amplitude der Geschwindigkeitssignalspannung, die über dem Kondensator C,- auftritt, bei zunehmender Radgeschwindigkeit als natürlich logarithmische Funktion zunimmt, kann dieser feste Spannungsabfall derart gewählt v/erden, dass er etwa gleich einem festen (gewählten) Prozentsatz der augenblicklichen Amplitude der Geschwindigkeitssignalspannung in einem Bereich von Radgeschwindigkeiten ist. Auf diese Weise wirkt die Schaltung derart, dass der Transistor T- nur leitend gemacht wird, wenn die Amplitude der Geschwindigkeitssignalspannung um einen gewählten Prozentsatz abgenommen hat mit einem Aenderungstempo, das den gewählten Bezugsänderungstempoparameter überschreitet,

Die positiv verlaufende Spannung, die über dem Kollektorwiderstand R.J2 des Transistors Tjl auftritt und Transistor T-

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leitend macht, führt eine positiv verlaufende Ausgangsspannung an einer Ausgangsklemme OT herbei, die über einen Widerstand R,.„ mit dem Emitter des Transistors T- verbunden ist, welcher letztere Transistor als ein Emitterfolger mit den Kollektor- und Emitterwiderständen R^£, und R.. ^ geschaltet ist. Diese positiv verlaufende Ausgangsspannung kann nach Verstärkung zur Betätigung eines Solenöidventils eines Antiblockierungsbrerassystems für Fahrzeuge verwendet werden. Es stellt sich heraus, dass dieses Radrutschdetektionsverfahren die Grundlage für eine befriedigende Antiblockierungsbremsregelung ist, mit der Beschränkung, dass infolge der Anwendung einer exponentiellen. Geschwindigkeitssignalspannung der Aenderungstempoparameter, der durch die Differenzierschaltung (C^ und H-I₀) bestimmt wird, bei zunehmender Radgeschwindigkeit zunehmen wird, wodurch, für Oberflächen mit einem niedrigen " /U^M die Leistungen abnehmen können.

Die Radrutschdetektorschaltung nach Fig. h enthält die Eingangstransistoren T- und T₂ und die zugehörigen Einzelteile, die auf das impulsförmige Ausgangssignal der . den Aufnehmer darstellenden Ausgangsspule L auf gleiche Weise wie die entsprechenden Teile in Fig. 3 dadurch ansprechen, dass positive Impulse mit einer festen Impulsdauer über dem Kollektorbelastungswiderstand R~ erzeugt werden. Diese Impulse werden über eine Diode D- zugeführt und laden einen Zeitbestimmungskondensator C„ auf. Eine Diode D^ dient zur Begrenzung der Spannung über dem Kondensator Cq auf die Spannung über den Speiseleitungen +V und OV, Während der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen hat der Kondensator C₀ die

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Gelegenheit, sich, zu entladen. Anfänglich gibt es für diesen Zweck zwei Entladungswege, und zwar einen über einen Widerstand R/ und den anderen über eine Diode D~ und einen Wider— 6 /

stand R-fiy· Der Verbindungspunkt des Widerstandes R₁₇ und der Diode D~ ist aber über eine Diode Do an den Verbindungspunkt zweier Widerstände R^g und R_{1 Q} angeschlossen, die zusammen mit dem Widerstand R₂₀ einen Spannungsteiler zwischen den Speisespannungsleitungen +V und OV bilden. Dadurch wird, wenn die Spannung über dem Kondensator C_Q unter den Wert herabgesunken ist, der am Verbindungspunkt der Widerstände R₁Q und R^ vorhanden ist, die Diode D_ eine Vorspannung in der Sperrrichtung empfangen, wodurch die Ladung des Kondensators C_ nun nur über den Widerstand Rw weiter abnehmen kann. Mit

ι 6

anderen Worten; Die Ladung des Kondensators C₀ nimmt mit zwei verschiedenen exponentiellen Tempi ab, die zusammen eine Abfallkurve annähernd gleich einer rechteckigen Hyperbel ergeben.-

Die auf* diese Weise über dem Kondensator C_ erhaltene Spannung wird der Basis eines Transistors T^ zugeführt, der als Emitterfolger geschaltet ist, wodurch die Spannung am Emitter des Transistors T^ der Spannung an der Basis von T^ folgt. Die positiven Impulse am Kollektor des Transistors T_ werden ebenfalls über einen Widerstand R₃₁ und eine Diode Dg zugeführt und laden einen Speicherkondensator C₁Q auf. Dieser Kondensator C_1n entlädt sich über die Diode D_1n und einen Widerstand R„₂ jeweils, wenn die Emitterspannung des Transistors T-- die Spannung über dem Speicherkondensator C₁₀ unterschreitet. Die Frequenz der zügeführten positiven Impulse

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be timmt die Dauer der Zeitspanne zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen und somit das Ausmass, in dem sich der Kondensator C.q entladen kann. Die über dem Kondensator C₁-erhaltene Spannung wird über einen Widerstand R₂„ der Basis des Transistors T₇ zugeführt, der als Emitterfolger geschaltet ist und auf diese Weise seinem Emitter über einen Widerstand R_p^ eine entsprechende Spannung liefert. Ein Kondensator C₁₁ zwischen der Basis des Transistors T₇ und der Speiseleitung OV dient zur Unterdrückung negativ verlaufender Spannungsspitzen an der Basis des Transistors T₇, Es hat sich gezeigt, dass der Eingangsteil der Schaltung eine gute Linearität zwischen der Amplitude der Spannung am Emitter des Transistors T₇ und der Frequenz der positiven Impulse am Kollektor des Transistors T₂ liefert. Auf diese Weise liefert der Eingangsteil der Schaltung eine Ausgangsspannung (Geschwindigkeitssignalspannung), die der Radgeschwindigkeit gerade proportional ist.

Die Geschwindigkeitssignalspannung am Emitter des Transistors T₇ wird der Basis eines Transistors Tg zugeführt, dessen Kollektor an der Basis eines Transistors T₁₀ liegt, dessen Emitter an die stabilisierte Spannungsleitung SL angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors Tg ist über die Reihenschaltung zweier Widerstände R₂^ und R₂₇ an den Kollektor eines weiteren Transistors T„ angeschlossen. Die Basis dieses Transistors Tg ist an ein Ende eines Einstellwiderstandes R₂^ angeschlossen, dessen anderes Ende an der stabilisierten Spannungsleitung SL liegt. Ein Kondensator Cj₂ ist an die Basis des Transistors τ _und an den Verbindungspunkt der Widerstände R₂^ und R₂₇ angeschlossen. Der Emitter des

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Transistors T„ liegt an der OV-Speiseleitung.

Die Wirkungsweise dieses Ausgangsteiles der Schaltung ist wie folgt« Eine positive Spannung V. an der Basis des Transistors T^, hält diesen Transistor und auch den Transistor T im leitenden Zustand, und wenn diese Spannung V. konstant ist, wird ein Einsteilstrom I, durch den Widerstand R„- den Transistor Tq in Sättigung steuern» In diesem Zustand der Schaltung ist e ine Spannung V am Verbindungspunkt der Widerstände R„^ und Rp₁, ein Bruchteil der Spannung V. , der durch:

^V27
^rc = ^vi rT3

gegeben wird, wobei die V, des Transistors Tg vernachlässigt wird ·

Wenn sich die augenblickliche Amplitude der Spannung V. mit einem negativen Spannungssprung V ändert, muss die

Amplitude dieses Spannungssprungs V grosser sein als:

V₁ -(v .
χ ι ^R27^+R26

bevor der Strom durch den Transistor T„ auf Null oder nahezu Null abnimmt. Eine derartige Amplitude des Spannungssprungs V entspricht einem bestimmten Bruchteil der Radgeschwindigkeitsänderung mit einem Tempo, das höher als ein Radgeschwindigkeits Snderungstempo von der bei der genannten augenblicklichen Amplitude vorherrschenden Radgeschwindigkeit an liegt. Das Radgeschwindigkeitsänderungstempo wird als ein Bezugsänderungs— terapoparameter definiert, der durch den linearen Abfall der Spannung V_c über dem Kondensator C₁₂ gegeben wird, welcher Kondensator durch den "Miller"-Effekt des Transistors T_q entladen wird* Wenn dieser Zustand auftritt, ist der

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Transistor T„ und somit auch der Transistor T₁₀ gesperrt und erscheint an einer Ausgaiigsklemme OT, die am Kollektor des Transistors T₁₀ liegt, ein Ausgangssignal, das nach Phasenumkehr und Verstärkung zur Betätigung des Solenoidventils eines Antiblockierungsbremssystems für Fahrzeuge verwendet werden kann. In der Praxis wird die Umwandlung der positiven Siannung V. in die Spannung V normalerweise nicht sprungartig st. ctfinden, die Wirkung der Schaltung wird, vorausgesetzt, dass die Neigung der Aenderung grosser als die Neigung des Bezugsänderungstempos ist, in bezug auf Radrutsendetektion genügend sein.

In den Schaltungen nach den Fig. 3 und h können die E. ngangsteile zur Lieferung einer nichtlinearen bzw, einer linearen Geschwindigkeitssignalspannung durch andere Schaltungen ersetzt werden, die solche Spannungen liefern können.

Die Schaltung nach Fig. 5 entspricht der im System nach Fig. h verwendeten Schaltung, Das lineare Geschwindigkeit ssignal über dem Widerstand R₂J, in Fig. 4 wird den Klemmen A und B in Fig. 5 zugeführt. Dieses Signal wird mittels des Teilers mit den Widerständen R_ozr und R_o_ geteilt,

/co d. ι

und über die Diodentorschaltung Tg erscheint ein kleiner Teil dieses Signals am Widerstand R₂Q· Der Widerstand R_„ liegt einerseits an der Basis des Ausgangstransistors Tg und andererseits an dem Widerstand Roe» der an die Speiseleitung SL angeschlossen ist. Der Kondensator C₁₂ ist zwischen der Klemme A und dem Verbindungspunkt des Widerstandes R₂e» des Widerstandes R₂g und des Emitters des Transistors T~ eingeschaltet. Der Transistor T₁₀ erfüllt die gleiche Funktion wie in Fig. k»

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Der Strom durch den Widerstand R₀- wird in einen

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Strom durch den Transistor Tg und in einen Steuerstrom durch den Transistor Tg über den Widerstand R„g aufgespaltet. Am Verbindungspunkt der Widerstände R„- und R₀Q tritt eine Spannung auf, die die dem gewählten Prozentsatz des Gesehwindig— keitssignals über den Klemmen A und B proportional ist. Bei abnehmendem Radgeschwindigkeitssignal wird der Transistor Tq gesperrt und tritt über dem Verbindungspunkt von R₂- und R„g eine Spannung auf, die zu dem Aenderungstempo des Radgeschwindigkeitssignals in einem gewissen Verhältnis steht. Der Transistor Tg wird gesperrt, sobald die durch die Differenzierschaltung Roej-C..« bestimmte Aenderungstempo spannung den Bezugswert erreicht und das Gleichspannungssignal an den Klemmen A und B um den Wert abgenommen hat, der ursprünglich über dem Widerstand R₂g vorhanden war.

Geeignete Teile und Werte für die Schaltungen nach den Pig. 3, k und 5 werden in der nachstehenden Tabelle für einen Transportradquerschnitt von 0,6 m gegeben, wobei ein Zahnring, der der Drehbewegung des Rades folgen kann, 60 Zähne pro Umdrehung besitzt, wobei eine charakteristische Ausgangsspannung des magnetischen Aufnehmers 1 V bei 100 Hz (lO km/Stunde) und 10 V bei etwa 1000 Hz (100 km/Stunde) betragen wird.

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1

= 18

MQ

- 19 -

Kondensatoren.

1

= 0.

22

uF

/UF

Dioden,

(MULLARD)

Kn

R17

= 15

PHB.32262.

Kn

BC 108 (MULLARD)

2

= 56

Kn

Widerstände.

C

2

= 0.

1

ytlF

yUF

(MULLARD)

Mn

R18

1

2330903

Kn

BC 108 (MULLARD)

R

3

Kn

R 9 = 33

C

3

= 0.

QZZiVtF

W
/VlF

(MULLARD)

Mn

R19

1

κη R25 = 1 Mn

Transistoren.

BC 109 (MULLARD)

R

4

1

Kn

RIO« 1

C

4

1

= 0.

1

KpF

ν Zener (MULLARD)

Kn

R20

= 1

Kn R26 = 1 Κ8η

Τ1 =

BC 109 (MULLARD)

R

5

= 150

Kn

R11 = 1

C

5

2

= 1.

0

yXXF

= OA 202

η

R21

= 22

Kn R27 « 22 Kn

Τ2 =

BC 109 (MULLARD)

R

6

= 47

η

R12 = 33

C

6

3

⁼ 1.

0

/VtF

= OA 202

η

R22

Kn R28 = 68 Kn

Τ3 =

BC 108 (MULLARD)

R

7

= 150

Kn

RI3 s 470

C

7

4

= 2.

0

Kn

R23

Kn

Τ4 =

BC 108 (MULLARD)

R

8

κη

R14 β 150

C

8

5

= 0.

1

/UF

Kn

R24

3.3Kn

Τ5 =

BC 108 (MULLARD)

R

R15 = 10

C

9

= 0.

22

yUF

- 47

Τ6 =

BC 109 (MULLARD)

R

R16 « 15

C

C10

= 1.

0

= 10

τ? =

BC Y32 (MULLARD)

Cl

= 0.

1

Τ8 =

C1

— 2.

0

Τ9 =

Τ10 =

D

= OA 202

(MULLARD)

D

s OA 202

(MULLARD)

D

= 8.2

(MULLARD)

D

OA 202

(MULLARD) .

D

OA 202

(MULLARD)

OA 202

D 6 =

D 7 =

D 8 =

D 9 =

D10 =

Spannungen.

SL = 8,2 ν stabilisiert +V = 12 Volt.

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Claims

- 20 - FIIE.32262.

233QHG3

PATENTANSPRUECHB{

1« : Radrutschdetektorschaltung für ein Antiblockierungs-

bremssystem für Fahrzeuge, welche Schaltung enthält: eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Gleichspannungssignals, dessen Amplitude eine Funktion der Radgeschwindigkeit ist; eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Bezugsänderungstempoparameters, der einen gewählten Radverzögerungswert darstellt, sowie eine Vorrichtung, mit deren Hilfe über einen Bereich von Radgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von der augenblicklichen Amplitude des genannten Gleichspannungssignals ein gewählter Prozentsatz der augenblicklichen Amplitude und somit der tatsächlichen Radgeschwindigkeit, auf die die augenblickliche Amplitude bezogen ist, bestimmt wird, wobei die Schaltung ein Ausgangssignal für eine Antiblockierungsbremsregelwirkung liefert als Reaktion auf eine Aenderung der augenblicklichen Amplitude des genannten Gleichspannungssignals, die diesen gewählten Prozentsatz überschreitet, und mit einem den vorerwähnten Bezugsänderungstempoparameter überschreitenden Aenderungstempo, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Vorrichtung zurr Bestimmung eines Bezugsäiiderungsteinpoparameters eine Differenzierschaltung zum Ableiten einer Aenderungstempospannung von dem Glsichspannungssignal enthält, und dass die genannte Vorrichtung zur Bestimmung eines gewählten Prozentsatzes der augenblicklichen Amplitude des Gleichspannungssignals einen ersten Widerstand enthält, der derart angeordnet ist, das3 ein Spairrrungsabfall auftritt, wenn ihn ein Strom durchfliesst, infolge der vorerwähnten Aenderimgstempospannung, welcher Spannungsabfall einen Wert aufweist, der diesen gewählten

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- 21 - PhB.32262.

Prozentsatz darstellt, wenn die augenblickliche Aenderungstempospannung einen bestimmten Wert erreicht, 2, Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Lieferung des Gleichspannungssignals einen logarithmischen Funktionsgenerator enthält, derart, dass das Gleichspannungssignal eine Amplitude aufweist, die gleich dem Logarithmus der Radgeschwindigkeit ist, während die Differenzierschaltung durch einen Kondensator und einen zweiten Widerstand gebildet wird, wobei der Kondensator zwischen dem Gleichspannungssignal und dem Verbindungspunkt des zweiten und des ersten Widerstandes eingeschaltet ist, deren andere Enden mit einer Speiseleitung bzw. mit der Basis eines Ausgangstransistors verbunden sind j dessen Emitter an Erde liegt, 3· Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzierschaltung durch einen Kondensator und einen zweiten Widerstand gebildet wird, wobei der Kondensator zwischen dem Gleichspannungssignal und dem Verbindungspunkt des zweiten und des ersten Widerstandes eingeschaltet ist, deren andere Enden an eine Speiseleitung bzw, an die Basis eines Ausgangstransistors angeschlossen sind, dessen Emitter an Erde liegt, und dass die Vorrichtung zur Bestimmung des gewählten Prozentsatzes einen Spannungsteiler enthält, der von dem Gleiclispannungssignal gespeist wird, das eine lineare Funktion der Radgeschwindigkeit ist, welcher Spannungsteiler aus einem dritten und einem vierten Widerstand besteht, deren Verbindungspunkt über eine Diodentorsehaltung an den Verbindungspunkt des ersten und des zweiten Widerstandes angeschlossen 1st·

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- 22 - PUB.32262.

2330iQ3

k. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzierschaltung einen Kondensator und einen zweiten Widerstand enthält, wobei ein Ende dieses Widerstandes an einer Speiseleitung liegt und das andere Ende sowohl an die Basis eines "Miller"-Transistors mit geerdetem Emitter als auch an den Kondensator angeschlossen ist, dessen anderes Ende über den ersten Widerstand an den Emitter eines Ausgangstransistors und über einen dritten Widerstand an den Kollektor des "Miller"-Transistors angeschlossen ist, Λΐ£ϊΐΓβηα die Basis des Ausgangstransistors das Gleichspannungssignal empfängt, das eine lineare Funktion der Radgeschwindigkeit ist.

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