DE2331577C2 - Überwachungs- und Schutzvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Oberwachungs- und Schutzvorrichtung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Gattungsbegriffes.

Eine derartige Bremsanlage ist aus der DE-OS 21 09 989 bekanntgeworden. Zweck dieser bekannten

π Überwachungs- und Schutzvorrichtung ist es, zu verhindern, daß die von einem Sensor einer Auswerteschaltung und dann einem Bremsdrucksteuerventil zugeführten Steuersignale die Bremsfähigkeit eines oder mehrerer Fahrzeugräder während längerer Dauer aufheben als für einen normalen Regelvorgang erforderlich ist. Die Überwachung wird mittels zweier Tasikreise vorgenommen, die je nach den zugeführten Signalen bei unnormalen Signalspannungen Steuersignale an einen Umpoler liefern. Der Umpoler besieht aus einem Transistor, der bei Erregung den Steuerstrom eines Leistungstransistors sperrt, so daß das abgegebene Signal sein Vorzeichen wechselt und das Bremsdrucksteuerventil entregt, so daß die Verbindung zwischen der Bremsdruckquelle und dem Radbremszylinder wieder hergestellt wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt somit eine selbsttätige Abschaltung der Bremsregeleinrichtung bei funktionsunterbrechenden Fehlern, die beispielsweise in den Eingangsstufen, im Detektor oder den Verbindungsleitungen dazwisehen auftreten.

Bei der Auswerteschaltung wird jedoch auch infolge von sich den Eingangssignal zufällig überlagernden Störanteilen häufig ein ordnungsgemäßes Arbeiten verhindert. Da diese Störanteile im allgemeinen nicht durch Ausschalten ihrer Ursachen behoben werden können, soll erfindungsgemäß eine Überwachungs- und Schutzvorrichtung geschaffen werden, die gezielt eine Beeinträchtigung der Auswerteschaltung durch derartige Störanteile der Eingangssignale unterbindet und erst dann anspricht, wenn ein Fahrzeugrad tatsächlich zu blockieren droht.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Überwachungs- und Schutzvorrichung mit den kennzeichnenden Merkmalen de^ Anspruchs I erreicht.

~a Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Ergänzend zum Stand der Technik sei noch auf die ÜS-PS 36 52 137 verwiesen. In dieser Veröffentlichung ist auf das Problem eingegangen, daß von einem Radsensor aufgenommene Signale »verrauscht« sein können, d. h. hohe Frequenzen aufweisen können, die zu einem unzeitigen Ansprechen der Blockierschut/anlage führen. Die Veröffentlichung sieht daher vor. zwischen Sensor und Auswerteschaltung einen Filterkreis einzuschalten. Weitere Merkmale, die denen der erfindungsgemäß ausgebildeten Überwachungs- und Schutzvor·· richtung entsprechen, können dieser Veröffentlichung jedoch nicht entnommen werden. Schließlich sei noch auf die DE-OS 19 56 398 verwiesen, aus der eine biockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage bekannt ist, bei der jeden; Rad eine Meßvorrichtung zugeordnet ist, die elektrische Signale abgibt, deren Werte der Radverzögerung entsprechen. Die Signale werden

einem Sommierglied zugeführt, das alle Signale enthält und ein Steuersignal bildet, das wiederum mit einem Verzögerungsbezugssignal verglichen wird. Abgesehen von der Anordnung eines Summiergliedes fehlen auch hier weitere Merkmale der erfindungsgemäß ausgebil- 5= deten Überwachungs- und Schutzvorrichtung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Summierstufe ein Bewertungssummierglied sein, das ein die Summe der bestimmten Teilabschnitte entsprechend ihrer Gewichtigkeit darstellendes Signal liefert. Erfindungsgemäß werden die Eingangssignale, von denen eines vorzugsweise die Spannung der Stromquelle, im allgemeinen der Kraftfahrzeugbatterie, darstellt, derart gefiltert, daß an das Bewertungssummierglied ein die zufälligen Störanteile enthaltender Teilabschnitt der Eingangssignale durchgegeben 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 Einjfangss'gnalen. Das von der Summierstufe gelieferte Summensignal wird in einer Bewertungsstufe mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen, bei dessen Überschreiten die Gefahr bestehen würde, daß die Auswerteschaltung fälschlicherweise Signale zur Verringerung der Bremskraft erzeugt, die lediglich durch die zufälligen Störsignale ausgelöst wären. Wenn das Summensigna! größer als der oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert ist, die Weitergabe eines oder mehrerer Eingangssignale zur Regelstufe mit Hilfe der Sperrschaltung blockiert, wodurch verhindert wird, daß durch die zufälligen Störanteile Ausgangssignale ausgelöst werden und eine unerwünschte Entlastung der Fahrzeugbremsen auftritt.

Anhand eines Ausfiihrungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

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

Fig.2 ein besonderes Ausführungsbeispie! einer Überwachungs- und Schutzvorrichtung für eine Auswerteschaltung, die mit zwei Eingangssignalen arbeitet.

Gemäß Fig. 1 werden einer Auswerteschaltung C vier elekt-ische Signale über Eingrngskanäle 10, 12, 14 und 16 zugeführt. Die Eingangssignale stammen von vier (nichtgezeigten) Raddrehzahl-Fühlern. Die Auswerteschaltung kann von bekannter Bauart sein und liefert bei einer bestimmten Größe der Änderungen der Eingangssignal ein Ausgangssignal 5. Die Überwachungs- und Schutzvorrichtung enthält vier Filter 18,20, 22 und 24, die parallel zu den Eingangskanälen 10 bzw. 12 bzw. 14 bzw. 16 geschaltet sind. Die Ausgangsklemmen dieser Fü.er 18, 20, 22, 24 sind an ein Bewertungssummierglied 26 angeschlossen, dessen Ausgangssignale die bewertete Summe der Ausgangssignale der Filter in vorzugsweise analoger Weise darstellen Das Ausgangssignal des Liewertungssummiergliedes 26 wird einer Bewertungsstufe 28 zugeführt. Wenn die Größe des Summensignals einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, betätigt die Beweruingsstufe 28 eine Sperrschaltung 10, die am Eingang der Auswertcschaltung C angeordnet und je nach den gestellten Anforderungen entweder sämtlichen Ein- μ gangssignalen oder zumindest einem Eingangssignal zugeordnet ist. Beispielweise wird davon ausgegangen. daß die Sperrschaltung JO das Eingangssignal 16 steuert.

In diesem Fall liegen in der Verbindungsleitung zwischen dem Eingangskanal 16 der Auswerieschaltung Cein Dämpfungsglied 32 und ein unipolares Steuerglied 34 auf gegenüberliegenden Seiten stromaufwärts bzw. stromabwärts der Sperrschaltung 30.

Die Betriebsweise der in F i g. 1 gezeigten Schaltung ist wie folgt:

Die Eingangssignale der Eingangskanäle 10, 12, 14 und 16 würden der Auswerteschaltung C unmittelbar zugeführt, falls die Überwachungs- und Schutzvorrichtung nicht vorhanden wäre. Den Eingangssignalen sind häufig zufällige Störsignale überlagert, die ein ordnungsgemäßes Arbeitsverhalten der Auswerteschaltung C verhindern können, beispielsweise indem sie Ausgangssignale 5 auslösen, obwohl die ordnungsgemäßen, funktionellen Änderungen in den Eingangskanälen 10, 12,14,16 derart sind, daß kein Ausgangssignal ausgelöst werden sollte.

Wenn jedoch in den Eingangskanälen 10, 12, 14 und 16 derartige Störanteile vorhanden sind, werden diese durch die Filter 18, 20, 22, 24 von i..:en entsprechenden Eingangs-Grundsignalen getrennt ut.J dem Bewertungssummierglied 26 in Form von Signalen zugeführt, die die Momentangröße dieser Störanteile dprstellen. Das Bewertungssummierglied 26 ermiuelt die je nach den (^stellten Anforderungen gewichtete Summe der verschiedenen, den Eingangssignalen überlagerten Störanteile in möglicherweise analoger Form und gibt an die Bewertungsstufe 28 ein Summiersignal ab. das die bewertete Summe der in den Eingangssignalen der Auswerteschaltung C enthaltenen Störsignaie darstellt. Wenn die Größe des Eingangssignals der Bewertungsstufe 28 einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, betätigt die Bewertungsstufe 28 die Sperrschahung 30. Infolgedessen verhindert die Sperrschahung 30 die Weitergabe beispielsweise des Eingangssginals im Kanal 16 zur Auswerteschaltung C. Somit ist die Auswerteschaltung C in denjenigen Augenblicken, v.o diese Störsignaie auftreten, geschützt und erzeugt keine ungewollten Ausgangssignaie.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Signal des durch die Sperrschaltung 30 blockierbaren Eingangskanals 16 in die Auswerteschaltung C über ein Dämpfungsglied 32, die Sperrschaitung 30 und e^;n unipolares Steuerglied 34 eingegeben, die in dieser Reihenfolge hintereinander geschaltet sind. Wenn durch die Bewertungsstufe 28 ermittelt wird, daß der Störsignalpegel oberhalb des Grenzwertes liegt, wird die Sperrschaltung 30 betätigt, welche die unmittelbare Verbindung zwischen dem Dämpfungsglied 32 und dem unipolaren Steuetglied 34 unterbricht. Daher kann der EingLingskanal 16 an die Auswerteschaltung C rvcht durchgeschaltet werden, bis der durch die Bewertungsstuij 28 ermittelte Pegel der Störsignale wieder unter den vorgegebenen Schwellenwert abgefallen ist. Infolge des unipolaren Steuerglied« 34 und des Dämpfungsgliedes 32 kann diese Unterbrechung auf irgendeine erwünschte Weise erfolgen, und es wird zugleich verhindert. daU «ich diese Unterbrechung gleichzeitig auf die Betriebsweise der Auswerteschaltung C und/oder auf die bezüglich ihrer Weitergabe unterbrochenen Eingangssignale auswirkt.

F ig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der in F i g. 1 dargestellten Schaltung. Bei diesem Ausführungsbeispicl werden drv Auswerteschaltung C. die die Rechenstufe eines Antiblockierreglers mindestens eines (nichtgezeigten) Kraftfahrzeugrades darstellt, Signale über Eingangskanäle 110 und 116 zugeführt. Der

Eingangskanal 110 führt die Spannung der Stromquelle (im allgemeinen der Kraftfahrzeugbatterie), die den Antiblockierregler mit Strom versorgt, und der l-'ingangskanal 116 enthalt die Drehzahl eines dem Antiblockierregler zugeordneten Kraftfahrzeugrades. Die Ausweriestufe C spricht sowohl auf Änderungen des F.ingangskanals 116. die durch Drehzahlschwankungen des Kraftfahrzeugrades verursacht werden, als auch auf Störsignale an. die diesem Grundsignal überlagert sind.

Zusätzlich werden die Aiiswerteschallunp ("und das anstehende Dreh/ahlsignal durch zufällige, störende Spannungsschwunkiingcn beeinfluüt. die der den verschiedenen elektronischen Bauteilen des Antiblocku-rreglers /ugeführten (ilcichstromspannung überlagert sind.

Hei der in I^: i g. 2 gezeigten Schaltung bilden die Kondensatoren 140. 148 gemeinsam mit den Widerstänjin;> ijg.,.,,ι «52 c:::·.:: ! -üier für de:; ί ::;·■;;:;"'k'.^ri;i! !!0 wahrend der Filter liir den Eingangskanal 116 einen Kondensator Hft und einen Widerstand 142 aufweist und das Bewertungssunimicrglicd durch einen Transistor 7"! gebildei wird, der mit Hilfe der Widerstände l"50, 146 und der Widerstände 138, 142 zwischen der Stromquelle 110 und Masse vorgespannt ist. Die Basis de·. Transistors Tl ist durch einen Kondensator 144 bezüglich Masse entkoppelt, so daß die ankommenden, den Widerstand 150 durchsetzenden Störsignale nicht über den Transistor M rückgekoppelt werden können. Der Transistor TI arbeitet ols nichtinvcrtierender Verstärker und wird über seinen F.mitier betätigt, d. h. die Signale an seinem Kollektor haben eine größere Amplitude als die. sind jedoch phasengleich mit den Störsignalen des I-'ingangskanals 116. die den Kondensator 136 durchlaufen und am F.miiter des Transistors Tl anstehen. Die Bewertungsstufe und die Sperrschaltung 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 den Eingangskanal 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 dem Eingang der Auswerteschaltung Canliegt.

Die Betriebsweise der in Fig. 2 gezeigten Schaltung ist im wesentlichen die gleiche wie die der in F i g. 1 schematisch dargestellten Schaltung. Während des normalen Betriebs kommt das Eingangssignal über Eingangskanal 110 von einer elektrischen Versorgungsquelle (Fahrzeugbatterie) und liefert ständig ein (irundsignal. dem die zufälligen Störspannt'ngen überlagert sind. Der Eingangskanal 116 ist mit einem nichtgezeigten Drehzahlfiihlcr verbunden und gibt an die Auswertesehaltung C ein quasi-kontinuierliches oder sich verhältnismäßig langsam änderndes Signal ab, dem zufällige Störsignale erheblich höherer Frequenz überlagert sind. Diese zufälligen, den Eingangssignalen überlagerten Störsignale führen, wenn sie auch im Vergleich zu diesen F.ingangs-Grundsignalen eine geringe Amplitude aufweisen, bei unmittelbarer Einspeisung zu der Gefahr, daß die Auswerteschaltung C zur falschen Zeit anspricht und infolgedessen Ausgangssignale S erzeugt, durch die die auf das Fahrzeugrad einwirkende Bremskraft verringert und möglicherweise eine Abbremsiing dieses Fahrzeugrades vollständig verhindert wird. Durch die in F ι g. 2 gezeigte Schaltung ^νΛ!Γ'.! diO¹· ^vcrniic'!cⁿ. da tür /nfiillipcn Störsienale. die über den Transistor TI und den Kondensator 148 durchgegeben werden, gemeinsam zur Basis des Transistors 7 2 gelangen, welcher sowohl die Bewertungsstufe als auch die Sperrschaltung bildet. Wenn nämlich das durch den Kondensator 148 zur Basis des Transistors T2 durchgeschaltete Störsignal einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Transistor T2 eingeschaltet und somit wird seine Kollektorspannung .ι ' einen nahe dem Potential der Masse liegenden Wert gebracht. Das dem Eingangskanal 116 zugeführte und den Widerstand 132 durchlaufende Drehzahlsignal wird daher kurzgeschlossen, bevor es in die Auswerteschaltung (!'eingegeben wird. Die Diode 134 verhindert, daß sich bestimmte eletronische Bauteile in der Auswertesehaltung C insbesondere Speicher-Kondensatoren, über den Transistor T2 entladen, während dieser eingeschaltet ist.

Die Vorteile der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung bestehen in ihrem einfachen Aufbau und ihrem raschen Ansprechverhalten. Das Sperren des Drehzahlsignals durch den Transistor T2 findet abgesehen von der erforderlichen Umschaltzeit tatsächlich noch während des Anhaltens der Störsignale statt. Durch die Schaltung wird die Auswertesehaltung 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   t. Elektronische Überwachungs- und Schutzschaltung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage mit

   a) einer Auswerteschaltung, die von den Fahrzeugrädern über getrennte Kanäle Drehzahlsignale empfängt und bei drohendem Radblockieren ein Ausgangssignal für ein in den Bremskreis geschaltetes Magnetventil abgibt, um den Bremsdruck für das zugehörige Fahrzeugrad abzusenken,

   b) einer Sperrschaltung, die das Drehzahlsignal aus jedem Kanal erhält und bei Feststellung eines unzulässigen Signalpegels das Ausgangssignal sperrt,

   dadurch gekennzeichnet, daß

   c) jedem Drehzahlsignal-Kanal (10,12,14.16; 116) ein Filter (18, 20, 22, 24) zugeordnet ist und die gefilterten Drehzahlsignale einer Summierstufe (26) zugeführt werden, die über eine Bewertungsstufe (28) mit der Sperrschaltung (30) verbunden ist und

   d) die Bewertungsstufe (28) die Sperrschaltung (30) betätigt, wenn die Summe der Signale größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Eingangssignale die Versorgungsspannung mindestens eines Bauteils der Auswerteschaltung (C^darstellt.
3. 3. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn, .ichnet, daß die Suminierstufe (26) ein Bewortungssummierglied ist, das ein die Summe der bestim vten Teilabschnitte entsprechend ihrer Gewichtigkeit darstellendes Signal liefert.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Surnniierstufe (26) eine Analogstufe ist.
5. 5. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpfungsglied (32) und ein Unipolares Steuerglied (34) <n dieser Reihenfolge hintereinander im Zuge der Übertragungsleitung für das blockierbare Eingangssignal angeordnet sind und daß die Weitergabe des blockierbaren Eingangssignals durch die Sperrschaltung (30) an einer Stelle zwischen dem Dämpfungsglied (32) und dem unipolaren Steuerglied (34) sperrbar ist.
6. 6. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (18, 20, 22, 24) Hochpaß-Widerstands- und Kondensatorstufen (136,138,140,142,148,152) sind.
7. 7. Schaltung nach einem der vorangehenden ■\m ,prüche. dadurch gekennzeichnet, daß ein Transistor /TI) der Summierstufe (26) als Verstärker geschaltet und an seinem Emitter über einen (136, 142) der Filter mit einem der Eingangssignale beaufschlagt sowie an seiner Basis vorgespannt und spannUngsentkoppelt ist.
8. 8. Schaltung nach einem tier vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daLJ die Bewerüingsstufc (28) und die Sparschaltung (30) einen zwischen der Eingabes'elle des blockierbaren Eingangssignals und Masse angeordneten Schalter (T2) aufweisen, an dessen Betätigungselement das Siimmensipnal anliegt.
9. 9. Schaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied (32) ein Widerstand (132) und das unipolare Steuerglied (34) eine Diode (134) ist.