DE2331577A1

DE2331577A1 - Ueberwachungs- und schutzvorrichtung

Info

Publication number: DE2331577A1
Application number: DE2331577A
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Lefevre; Bernard Vermillet
Original assignee: DBA SA
Current assignee: Bendix France SA
Priority date: 1972-06-21
Filing date: 1973-06-20
Publication date: 1974-01-17
Also published as: SE393064B; JPS5621616B2; GB1408246A; JPS4962885A; IT989340B; US3839643A; FR2189793B1; FR2189793A1; DE2331577C2

Description

Patentanwalt·

Dr. Ing. H. Negendank

DIpI. Ing. H. Haucic - Dip! Phys. W. Schmitz

Dipl. Ing. E. Greifs - Dipl. Ing. W. Wehnert

8 MUn« »:i 2_t i\ioS5r:$ciaße 23

Telefon 5380586

Societe Anonyme Ü.B.A.

98 Bd Victor Hugo _2Q>
Juni

Anwaltsalcte M-2706

Überwachungs- und Schutzvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungs- und Schutzvorrichtung für eine Antiblockierregelstufe, und insbesondere für eine Antiblockierregelstufe, die auf Änderungen mindestens eines elektrischen Eingangssignals anspricht und bei einer bestimmten Größe dieser Änderungen zumindest ein Ausgangssignal erzeugt.

Bei Antiblockierregelstufen dieser Art wird infolge von sich den Eingangssignalen zufällig überlagernden Störanteilen häufig ein ordnungsgemäßes Arbeitsverhalten der Regelstufe verhindert. Da diese Störanteile im allgemeinen nicht durch Ausschalten ihrer Ursachen behoben werden können, soll erfindungsgemäß eine Überwachungs- und Schutzvorrichtung geschaffen werden, die eine Beeinträchtigung der Antiblockierregelstufe durch derartige Störanteile der Eingangssignale unterbindet.

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Zu diesem Zweck ist eine Überwachungs- und Schutzvorrichtung für eine Antiblockierregelstufe der eingangs erwähnten Art gekennzeichnet durch einen oder mehrere Filter, die jeweils mit einem Eingangssignal beaufschlagt und für bestimmte Teilabschnitte der Änderungen des Eingangssignals bevorzugt durchlässig sind, eine Summierstufe, in die die von den Filtern durchgelassenen Teilabschnitte eingegeben sind und die ein die Momentansumme der Teilabschnitte darstellendes Signal liefert, und eine Grenzwertstufe, die bei einem bestimmten Grenzwert des Summensignals anspricht und mindestens ein am Eingang der Antiblockierregelstufe angeordnetes Sperrglied betätigt, das die Durchgabe mindestens eines Eingangssignals an die Antiblockierregelstufe sperrt, wenn die Summe größer als der oder gleich dem bestimmten Grenzwert ist.

Vorzugsweise stellen die Eingangssignale die Drehzahl mindestens eines Fahrzeugrades und/oder die Versorgungsspannung mindestens eines Bauteils der Antiblockierregelstufe dar.

Zweckmäßigerweise sind die bestimmten Teilabschnitte der Änderungen der Eingangssignale die den EingangsSignalen regellos überlagerten Störanteile.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Summierstufe ein Bewertungssummierglied sein, das ein die bewertete Summe der bestimmten Teilabschnitte darstellendes Signal liefert. Erfindungsgemäß werden die Eingangssignale, von denen eines

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vorzugsweise die Spannung der Stromquelle, im allgemeinen der Kraftfahrzeugbatterie, darstellt, derart gefiltert, daß an das Bewertungssummierglied ein die zufälligen Störanteile enthaltender Teilabschnitt der Eingangssignale durch—gegeben wird. Die Summierstufe ist derart abgestimmt, daß sie diese Teilabschnitte entsprechend einer erwünschten Gewichtigkeit jedes Eingangssignals auswertet, beispielsweise den die Drehzahl des Vorderrades darstellenden Eingangssignalen eine größere Gewichtigkeit zumißt als den die Drehzahl der Hinterräder darstellenden Eingangssignalen. Das von der Summlerstufe gelieferte Summensignal wird in einer Grenzwertstufe mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen, bei dessen Überschreiten die Gefahr bestehen würde, daß die Antiblockierregelstufe fälschlicherweise Signale zur Verringerung der Bremskraft erzeugt, die lediglich durch die zufälligen Störsignale ausgelöst wären. Erfindungsgemäß wird jedoch, wenn das Summensignal größer als der oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert ist, die Weitergabe eines oder mehrerer Eingangssignale zur Regelstufe mit Hilfe des Sperrgliedes blockiert, wodurch verhindert wird, daß durch die zufälligen Störanteile Ausgangssignale ausgelöst werden und eine unerwünschte Entlastung der Fahrzeugbremsen auftritt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen . Es zeigt:

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Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Überwachungs- und Schutzvorrichtung für eine Antiblockierregelstufe, die mit vier Eingangssignalen arbeitet;

Fig. 2 ein besonderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung für eine Antiblockierregelstufe, die mit zwei Eingangssignalen arbeitet.

Gemäß Fig. 1 werden einer Antiblockierregelstufe G vier elektrische Eingangssignale 10, 12, 14.und 16 zugeführt. Die Eingangssignale 10, 12, 14» 16 stammen von vier (nicht-gezeigten) Raddrehzahl-Fühlern. Die Regelstufe kann von bekannter Bauart sein und liefert bei einer bestimmten Größe der Änderungen der Eingangssignale ein Ausgangssignal S. Die Überwachungsund Schutzvorrichtung enthält vier Filterelemente 18, 20, 22 und 24, die parallel zu den Eingangssignalen 10 bzw. 12 bzw. bzw. 16 geschaltet sind. Die Ausgangsklemmen dieser Filterelemente 18, 20, 22, 24 sind an ein Bewertungssummierglied 26 angeschlossen, dessen Ausgangssignale die bewertete Summe der Ausgangssignale der Filterelemente in vorzugsweise analoger Weise darstellen. Das Ausgangssignal des Summiergliedes 26 wird einer Grenzwertstufe 28 zugeführt, und wenn die Größe des Summensignals einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, betätigt die Grenzwertstufe 28 ein Sperrglied 50, das am Ein-

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gang der Antiblockierregelstufe G gelegen und je nach den gestellten Anforderungen entweder sämtlichen EingangsSignalen oder zumindest einem Eingangssignal zugeordnet ist. Beispielsweise wird davon ausgegangen, daß das Sperrglied 30 das Eingangssignal 16 steuert.

In diesem Fall liegen in der Verbindungsleitung zwischen der Eingabeklemme 16 der Regelstufe C ein Dämpfungsglied 32 und ein unipolares Steuerglied 34 auf gegenüberliegenden Seiten stromaufwärts bzw. stromabwärts des SperrglJs des 30.

Die Betriebsweise der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ist wie folgt:

Die Eingangssignale 10, 12, 14 und 16 wurden der Regelstufe G unmittelbar zugeführt, falls die Überwachungs- und Schutzvorrichtung nicht vorhanden wäre. Den Eingangssignalen sind häufig zufällige Störsignale überlagert, die ein ordnungsgemäßes Arbeitsverhalten der Regelstufe C verhindern können, beispielsweise indem sie Ausgangssignale S auslösen, obwohl die ordnungsgemäßen, funktioneilen Änderungen in den Eingangssignalen 10, 12, 14, 16 derart sind, daß kein Ausgangssignal ausgelöst werden sollte.

Wenn jedoch in den Eingangssignalen 10, 12, 14 und 16 derartige Störanteile vorhanden sind, werden diese durch die Filter-

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elemente 18, 20, 22, 24 von ihren entsprechenden Eingangs-Grundsignalen getrennt und dem Bewertungssummierglied 26 in Form von Signalen zugeführt, die die Momentangröße dieser Störanteile darstellen. Das Summierglied 26 ermittelt die je nach den gestellten Anforderungen gewichtete Summe der verschiedenen, den Eingangssignalen 10, 12, 14, 16 überlagerten Störanteile in möglicherweise analoger Form und gibt an die Grenzwert stufe 26 ein Summier signal, das die bewertete Summe der in den Eingangssignalen 10, 12, 14, 16 der Regelstufe C enthaltenen Störsignale darstellt. Wenn die Größe des Eingangssignals der Grenzwertstufe 28 einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, betätigt die Grenzwertstufe 28 das Sperrglied 30. Infolgedessen verhindert das Sperrglied 30 die Weitergabe beispielsweise des Eingangssignals 16 zur Regelstufe G. Somit ist die Regelstufe G in denjenigen Augenblicken, wo diese Störsignale in den Eingangssignalen 10, 12, 14 und 16 auftreten, geschützt und erzeugt keine ungewollten Ausgangssignale, wie dies ohne eine derartige Sicherung der Pail wäre.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das durch das Sperrglied 30 blockierbare Eingangssignal 16 in die Regelstufe C über ein Dämpfungsglied 32, das Sperrglied 30 und ein unipolares Steuerglied 34 eingegeben, die in dieser Reihenfolge hintereinander geschaltet sind. Wenn durch die Grenzwertstufe -28 ermittelt wird, daß der Störsignalpegel oberhalb des Grenzwertes liegt, wird das Sperrglied 30 betätigt, das die unmittel-

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bare Verbindung zwischen dem Dämpfungsglied 32 und dem uni- ■. polaren Steuerglied 34 unterbricht. Daher kann das Eingangssignal 16 an die Regelstufe C nicht durchgeschaltet werden, bis der durch die Grenzwertstufe 28 ermittelte Pegel der Störsignale wieder unter den vorgegebenen Schwellenwert abgefallen ist. Infolge des unipolaren Steuergliedes 34 und des Dämpfungsgliedes 32 kann diese Unterbrechung auf eine irgend erwünschte Weise erfolgen und zugleich wird verhindert, daß sich diese Unterbrechung gleichzeitig auf die Betriebsweise der Regelstufe G und/oder auf die bezüglich ihrer Weitergabe unterbrochenen Eingangssignale 16 auswirkt.

Fig. 2 zeigt ein besonderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden der Regelstufe G, die die Rechenstufe eines Antiblockierreglers mindestens eines (nicht-gezeigten) Kraftfahrzeugrades darstellt, Eingangssignale 110 und 116 zugeführt. Das Eingangssignal 110 entspricht der Spannung der Stromquelle (im allgemeinen der Kraftfahrzeugbatterie), die den Antiblockierregler mit Strom versorgt, und das Eingangssignal 116 entspricht dem Geschwindigkeitssignal, das die Drehzahl des dem Antiblockierregler zugeordneten Kraftfahrzeugrades darstellt. Die Regelstufe G, die von bekannter Bauart sein kann, spricht sowohl auf Änderungen des Eingangssignals 116, die durch Drehzahlschwankungen des Kraftfahrzeugrades verursacht werden, als auch auf Störsignale an, die diesem Grundsignal überlagert sind.

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Zusätzlich werden die Regelstufe C und das an der Eingabesteile 116 anstehende Drehzahlsignal durch zufällige, störende Spannungsschwankungen beeinflußt, die der den verschiedenen elektronischen Bauteilen des Antiblockierreglers zugeführten Gleichstromspannung überlagert sind.

Aufgrund dieser verschiedenartigen, zufälligen Störsignale besteht die Gefahr, daß die verschiedenen Schaltkreise der Regelstufe zur falschen Zeit ansprechen, was zu einer willkürlichen Erzeugung von Ausgangssignalen führt, durch die die am Fahrzeugrad angreifende Bremskraft verringert wird. Es wurde festgestellt, daß im Extremfall durch eine Folge derartiger Störsignale die Abbremsung des Fahrzeugrades vollständig verhindert sein kann, da ein Dauer-Entlastungssignal S erzeugt wird.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Schaltung bilden die Kondensatoren 140,148 gemeinsam mit den Widerständen 138 und 152 ein Filterelement für das Eingangssignal 110, während das Filterelement für das Eingangssignal 116 einen Kondensator 136 und einen Widerstand 142 aufweist und das Bewertungssummierglied durch einen Transistor T1 gebildet wird, der mit Hilfe der Widerstände 150,146 und der Widerstände 138,142 zwischen der Stromquelle 110 und Masse vorgespannt ist. Die Basis des Transistors T1 ist durch einen Kondensator 144 bezüglich Masse entkoppelt,

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so daß die bei 110 ankommenden, den Widerstand 150 durchsetzenden Störsignale nicht über den Transistor T1 rückgekoppelt werden können. Der Transistor T1 arbeitet als nichtinvertierender Verstärker und wird über seinen Emitter betätigt, d.h. die Signale an Beinern Kollektor haben eine größere Amplitude als die, sind jedoch phasengleich mit den Störsignalen des Eingangssignals 116, die den Sondensator 136 durchlaufen und am Emitter des Transistors T1 anstehen. Die Grenzwertstufe und das Sperrglied werden durch einen Transistor T2 gebildet, der an seiner Basis mit dem Ausgang des Kondensators 148 verbunden ist, während sein Emitter geerdet und sein Kollektor über das Dämpfungsglied, das durch einen Widerstand 132 gebildet wird, an die Eingabeklemme 116 angeschlossen ist. Schließlich ist das unipolare Steuerglied als Diode 134 ausgebildet, die einerseits an der Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 132 und dem Kollektor des Transistors T2 und andererseits an der entsprechenden Eingangsklemme der Regelstufe C anliegt.

Die Betriebsweise der in fig. 2 gezeigten Schaltung ist im wesentlichen die gleiche wie die der in Fig. 1 schematisch dargestellten Vorrichtung. Während des normalen Betriebs kommt das Eingangssignal 110 von der einen Klemme einer elektrischen Versorgungsguelle (fahrzeugbatterie) und liefert ständig ein Grundsignal, dem zufällige Störspannungen überlagert sind. Die Eingabestelle 116 ist mit einem nicht-gezeigten Drehzahlfühler

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verbunden und gibt an die Regelstufe G ein quasi-kontinuierlich.es oder sich verhältnismäßig langsam änderndes Signal ab, dem zufällige Stör&ignale erheblich höherer Frequenz überlagert sind. Diese zufälligen, den EingangsSignalen 110 und 116 überlagerten Störsignale führen, wenn sie auch im Vergleich zu diesen Eingangs-Grundsignalen eine geringe Amplitude aufweisen, bei unmittelbarer Einspeisung zu der Gefahr, daß die Regelstufe 0 zur falschen Zeit anspricht und infolgedessen Signale S erzeugt, durch die die auf das Fahrzeugrad einwirkende Bremskraft verringert und möglicherweise eine Abbremsung dieses Pahrzeugrades vollständig verhindert wird. Durch die in Pig. 2 gezeigte Schaltung werden diese Nachteile vermieden, da die zufälligen Störsignale, die vom Eingang 110 über die Kondensatoren 140,148 oder vom Eingang 116 über den Kondensator 136, den Transistor £1 und den Kondensator 148 durchgegeben werden, gemeinsam zur Basis des Transistors T 2 gelangen, welcher sowohl die Grenzwertstufe als auch das Sperrglied bildet. Wenn nämlich das durch den Kondensator 148 zur Basis des Transistors T2 durohgeschaltete Störsignal einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Transistor T2 eingeschaltet und somit wird seine Kollektorspannung auf einen nahe dem Potential der Masse liegenden Wert gebracht. Das dem Eingang 116 zugeführte und den Widerstand 132 durchlaufende Drehzahlsignal wird daher kurzgeschlossen, bevor ea in die Regelstufe G eingegeben wird. Die Diode 134 verhindert, daß sich bestimmte elektronische Bauteile in der Regelstufe G, insbesondere Speicher-Kondensatoren,

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über den Transistor T2 entladen, während dieser eingeschaltet ist.

Sobald infolgedessen an den Eingängen 110 und/oder 116 der Vorrichtung Störsignale erscheinen, deren Amplitude so groß ist, daß eine Pehlbetätigung der Regelstufe G ausgelöst werden würde, wird der Transistor T2 umgeschaltet und trennt die Regelstufe G vom Eingangssignal 116, wodurch verhindert wird, daß die Regelstufe C in zu diesem Zeitpunkt fälschliche!?- und und gefährlicherweise ein Bremsentlastungssignal erzeugt.

Die Vorteile der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung bestehen in ihrem einfachen Aufbau und ihrem raschen Ansprechverhalten. Die Blockierung des Drehzahlsignals 116 durch den Transistor, T2 findet abgesehen von der erforderlichen Umschaltzeit tatsächlich noch während des Anhaltens der Störsignale statt. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Regelstufe C gegen unterschiedliche Arten elektrischer Störgeräusche, die durch die elektrische Stromversorgung oder die damit verbundenen Ausrüstungsgegenstände und Servomotoren hervorgerufen werden, und ferner gegen Radio- oder elektromechanische Störgeräusche jeglicher Ursache geschützt.

Die Erfindung ist nicht, auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt: insbesondere ist .es möglich, eine .beliebige Anzahl

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von Eingangssignalen zu verarbeiten und das Sperrglied an die besondere Funktion der Regelstufe G anzupassen.

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Claims

/JO 1 "j I / - 12 - Patentanwälte Dr. Ing. H. Negendank Dipl. Ing. H. Hauck - Dir I Ptv/s. W. Schmitz Dipl. Ing. E. Greelfs - Dipl. Ing. W. Wehnelt 8 München 2, h'azsiltn^e 23 Telefon 5380580 Societe Anonyme D.B.A. Bd Victor Hugo 9n - . Clichy, France Anwaltsakte M-2706 Pat entansprüche

1.) Überwachungs- und Schutzvorrichtung für eine Antiblockierregelstufe, die auf Änderungen mindestens eines elektrischen Eingangssignals anspricht und bei einer bestimmten G-röße dieser Änderungen zumindest ein Ausgangssignal erzeugt, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Filter (18,20,22,24), die jeweils mit einem Eingangssignal (10, 12,14,16,110,116) beaufschlagt und für bestimmte Teilabschnitte der Änderungen des Eingangssignals bevorzugt durchlässig sind, eine Summierstufe (26), in die die von den Filtern durchgelassenen Teilabschnitte eingegeben sind und die ein die Momentansumme der Teilabschnitte darstellendes Signal liefert, und eine G-renzwert stufe (28), die bei einem bestimmten G-renzwert des Summensignals anspricht und mindestens ein am Eingang der Antiblockierregelstufe (C) angeordnetes Sperrglied (30) betätigt, das die Weitergabe mindestens eines (16,116)

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Eingangssignals an die Antibloekierregelstufe sperrt, wenn die Summe größer als der oder gleich dem bestimmten Grenzwert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignale (10,12,14_f16,116) die Drehzahl mindestens eines Fahrzeugrades darstellen.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines (110) der Eingangssignale die Versorgungsspannung mindestens eines Bauteils der Antibloekierregelstufe (C) darstellt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmten Teilabschnitte der Änderungen der Eingangssignale (10,12,14_f16,110,116) die den Eingangssignalen regellos tiberlagerten Störanteile sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierstufe (26) ein Bewertungssummierglied ist, das ein die Summe der bestimmten Teilabschnitte entsprechend ihrer Gewichtigkeit darstellendes Signal liefert.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierstufe (26) eine Analogstufe ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpfungsglied (32) und ein unipolares Steuerglied (34) in dieser Reihenfolge hintereinander im Zuge der Übertragungsleitung für das blockierbare Eingangssignal (16,116) angeordnet sind, und daß die Weitergabe des blockierbaren Eingangssignals durch das Sperrglied (30) an einer Stelle zwischen dem Dämpfungsglied (32) und dem unipolaren Steuerglied (34) sperrbar ist,

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das blockierbare Eingangssignal (16,116) ein die Raddrehzahl darstellendes Signal ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (18,20,22,24) Hochpaß-Widerstands- und Kondensatorstufen (136,138, 140,142,148,152) sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierstufe (26) einen Transistor (T1) enthält.

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11. Vorrichtung naofa. Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (T1) als Verstärker geschaltet und an seinem Emitter über einen (136,142) der Filter mit einem (116) der Bingangssignale beaufschlagt sowie an seiner Basis vorgespannt und spannungsentkoppelt ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die G-renzwertstufe (28)
und das Sperrglied (30) einen zwischen der Eingabesteile des blockierbaren Eingangssignals (16,116) und Masse angeordneten Schalter (T2) aufweisen, an dessen Betätigungselement das Summensignal anliegt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied (32) ein Widerstand (132) und das unipolare Steuerglied (34) eine
Diode (134) ist.

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10 12

14 16

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