DE2353094C2 - Überwachungs- und Schutzschaltung für eine blockiergeschützte Bremsanlage - Google Patents

Description

ψ-: Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überwachungs- und Schutzschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Überwachungs- und Schutzschaltung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art ist aus der US-PS 36 80 923 bekannt. Gemäß dieser Schaltung werden Maximal- und Minimalfrequenzsignale, die mittels Fühler, Verstärker und Frequenzselektoren gewonnen werden und die der Drehzahl des am schnellsten und des am langsamsten laufenden Rades entsprechen, einer Prüfschaltung zugeführt Diese steuert, wenn beide der Raddrehzahl entsprechenden Signale ein vorgegebenes Maß überschreiten, zunächst eine Zeitverzögerung an, nach deren Ablauf dann die Blockierschutzeinrichtung gesperrt wird. Bei Defekten an den Fühlern wird die Blockierschutzeinrichtung ebenfalls abgeschaltet

Ergänzend zum Stand der Technik sei noch auf die DE-OS 19 32 128 hingewiesen, die sich in erster Linie auf eine blockiergeschützte Bremsanlage selbst bezieht Die nur am Rande erwähnte und nicht detailliert beschriebene Überwachungsschaltung ist als elektrische Logikschaltung ausgeführt, wobei die Ansteuersignale der Magnetventile des entsprechenden Bremskreises für die Überwachung der Anlage herangezogen werden. Wenn die Geschwindigkeitsfühler und/oder das Regelgerät nicht in Ordnung sind, entsteht ein fortwährendes Potential und die Blockierschutzeinrichtung wird abgeschaltet

Auch bei derartigen Überwachungs- und Schutzschaltungen können die Ausgangssignale der Geschwindigkeitsfühler, insbesondere als Folge von mechanischen Fehlausrichtungen der elektronischen Fühler oder durch Teilschlupf der angetriebenen Räder des Fahrzeuges, einen anormalen Verlauf aufweisen und so gefährliche Abfälle der Bremswirkung hervorrufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungs- und Schutzschaltung zu schaffen, die geeignet ist, derartige Anormalitäten der Ausgangssignale der Geschwindigkeitsfühler zu korrigieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst

Im Gegensatz zu den bekannten Überwachungs- und Schutzschaltungen weist die erfindungsgemäße Schaltung einen Vergleicher Ti, einen Differenzierkreis d—Re, einen Schwellenwertdetektor T₄ mit dem nachgeschalteten Zeitkonstantenkreis Cj- Rs und den Schalter T₅ auf. Sie arbeitet wie folgt: ein erster Auswähler mit mehreren Eingängen, dessen Eingänge jeweils mit einem der vom elektromagnetischen Fühler erzeugten Geschwindigkeitssignale beaufschlagt sind und an dessen Ausgang das Signal mit dem höchsten Pegel ansteht, und ein zweiter Auswähler mit mehreren Eingängen, dessen Eingänge jeweils mit einem der vom elektromagnetischen Fühler erzeugten Geschwindigkeitssignale beaufschlagt sind und an dessen Ausgang das Signal mit dem niedrigsten Pegel ansteht, sind so mit der Prüfschaltung verbunden, daß die beiden Ausgangssignale der Auswähler, die einer niedrigsten und einer höchsten Geschwindigkeit entsprechen, in den Eingang des Vergleichers geführt werden. Dieser erzeugt, wenn die Differenz zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Pegel einen vorgegebenen Betrag übersteigt ein Ausgangssignal, das um ein vorgewähltes Zeitintervall verzögert wird. Bei Überschreitung der Dauer dieses Zeitintervalls wird die Blockierschutzeinrichtung gesperrt. Dieser Fall tritt immer dann auf, wenn bei ungebremster Fahrt wenigstens einer der Geschwindigkeitsfühler fehlerhaft arbeitet.
Ferner weist die Prüfschaltung noch einen Differenzierkreis zum Erzeugen eines dem Drehbeschleunigungssignal mit dem höchsten Pegel entsprechenden Signais und einem Schwellenwertdetektor, der erregt wird, wenn die Drehbeschleunigung einen vorgegebe-

nen Wert übersteigt, sowie einen dem Schwellenwertdetektor nachgeschalteten Zeitkonstantenkreis auf, der auf die Erregung des Schwellenwertdetektors anspricht und ein Signal vorgegebener Dauer erzeugt und an einen Schalter weitergibt, der auf das Signal von vorgegebener Dauer anspricht und während des Signals das Ausgangssignal sperrt Diese Schaltung verhindert ein Sperren der Blockierschutzeinrichtung für ein gegebenes Zeitintervall, das größer als die normale Dauer des Schlupfes dsr angetriebenen Räder bei einer Beschleunigung ist.

Vorzugsweise ist der Ausgang des Vergleichers mit einem Bremslichtschaiter des Fahrzeuges verbunden, so daß das Schließen des Bremslichtschalters bei jedem Anlegen der Bremsen zum Löschen des vom Vergleieher erzeugten Ausgangssignales führt Diese Schaltung erweist sich als besonders zweckmäßig, da ansonsten beim blockiergeschützten Bremsen des Fahrzeuges die beträchtlich voneinander abweichenden Rddgeschwindigkeiten ein sofortiges Abschalten der Blockierschutzeinrichtung bewirken würde.

Die Erfindung wird nun mehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung, die einen entsprechenden Schaltplan zeigt, im einzelnen beschrieben.

In der Figur sind die Eingangsklemmen der Überwachungsschaltung mit Et, E2, EZ und E4 bezeichnet Die Eingangsklemmen sind den einzelnen bekannten und nicht dargestellten Geschwindigkeitsfühlern zugeordnet, die die Eingangsklemmen E1 bis EA mit Gleich-Spannungssignalen beaufschlagen. Es wird angenommen, daß diese Signale positiv sind. Jedes der Signale entspricht der Drehgeschwindigkeit eines der nicht gezeigten Räder des Fahrzeugs.

Die Klemmen Ei bis E4 sind mit Diodenpaaren dl und t/8, i/2 und t/7, t/3 und t/6 bzw. t/4 und t/5 verbunden. Die Dioden eines jeden Paares sind mit den Eingangsklemmen gegensinnig verbunden, d. h. die Kathode einer der Dioden und die Anode der anderen Diode sind mit einem Punkt A bzw. mit einem Punkt B verbunden. Der Punkt A ist mit der Basis eines NPN-Transistors 7Ί verbunden, dessen Emitter über einen Widerstand R 1 mit dem Punkt B verbunden ist Der Emitter des Transistors Ti liegt über einem Widerstand R 2 an einer positiven Spannung + HT, und sein Kollektor ist über einen Widerstand R 3 ebenfalls mit der positiven Spannung + HT verbunden. Der Emitter eines PNP-Transistors T2 ist mit der positiven Spannung +HT verbunden, die Basis ist mit dem Kollektor des Transistors Π verbunden. Der Kollektor des Transistors T2, der in der Figur einem Punkt D entspricht ist mittels eines Widerstands/Kapazitätsnetzwerkes aus einem Widerstand R 4 und einem Kondensator C1 in Parallelschaltung mit Masse verbunden. Ein Schalter K, der auf die am Punkt D erscheinenden Signale anspricht, ist zur Sperrung des Betriebs einer nicht gezeigten elektronischen Blockierschutzeinrichtung ansteuerbar.

Der Kollektor des Transistors Tt ist auch über eine Diode t/9 mit einem Bremslichtschalter /verbunden, zu dem eine mit der positiven Spannung + HTverbundene Klemme gehört.

Der Punkt A ist mit der Basis eines NPN-Transistors 7*3 verbunden, dessen Kollektor mit der positiven Spannung + HT verbunden und dessen Emitter über einen Widerstand Λ 5 an Masse gelegt ist. Der Emitter des Transistors T3 ist auch mit der Basis eines NPN-Transistors 7*4 über einen Kondensator Cl verbunden. Zwischen der Basis des Transistors 7" 4 und Masse liegt ein Widerstand R 6. Der Emitter des Transistors Γ4 ist mit Masse verbunden und sein Kollektor über einen Widerstand Rl an der positiven Spannung +HT. Schließlich ist der Kollektor des Transistors TA über einen Kondensator C3 mit Masse verbunden. Weiterhin ist er über einen Widerstand R 8 mit einem PNP-Transistor T5 verbundea Der Emitter dieses Transistors TS ist mit der positiven Spannung +HT verbunden und sein Kollektor ist direkt mit der Basis des Transistors T2 zusammengeschaltet

Die in der Figur dargestellte Schaltung arbeitet wie folgt:

Wenn das Fahrzeug auf gerader Straße mit gelösten Bremsen fährt und wenn die nicht dargestellten Geschwindigkeitsfühler richtig justiert sind, sind die an den Klemmen E1 bis E4 erscheinenden Signale gleich. Dasselbe gilt für die Ausgangssignale des Diodenfeldes d i bis t/4 für die »Höchstauswahl« und des Diodcnfeldes t/5 bis t/8 für die »Niedrigstauswahl«. Der Transistor Tl befindet sich daher im nicht leitenden Zustand, und an seinem Kollektor erscheint kein Signal. Der Schalter K nimmt daher die Schaltstellung ein, in der ein Betrieb der Blockierschutzeinrichtung zugelassen wird.

Wenn das Fahrzeug nun mit gelösten Bremsen Kurven durchfährt, tritt zwischen den Radgeschwindigkeiten eine geringe Geschwindigkeitsdifferenz auf (in der Größenordnung von höchstens 10 bis 15 km/h) und zwischen den Punkten A und B wird eine kleine Spannung erzeugt die für das Durchschalten des Transistors Ti zu gering ist In diesem Falle kann die Blockierschutzeinrichtung noch arbeiten.

Wenn andererseits bei ungebremster Fahrt des Fahrzeuges ein Fehler in wenigstens einem der Geschwindigkeitsfühler auftritt, oder sonst ein zufälliger Effekt eintritt, kann die Spannungsdifferenz zwischen den Punkten A und B in Abhängigkeit von der durch die Widerstände R1 und R 2 eingeführte Spannungsteilung einen solchen Wert einnehmen, bei dem die Schaltschwelle des Transistors Ti (ungefähr 0,6 V) erreicht wird. Der Transistor geht dann in seinen leitenden Zustand über und beim Durchschalten folgt ein Spannungsabfall an seinem Kollektor. Dieser Spannungsabfall wiederum schaltet den Transistor T2, so daß an die Klemme D eine durch den Verzögerungskreis R 4/C 1 verzögerte positive Spannung angelegt wird. Der Transistor 7*2 ist tatsächlich als Umkehrverstärker geschaltet. Der Verzögerungskreis R 4/C i mit einer eingestellten Verzögerung von z. B. 0,2 see verhindert daß eine momentane Differenz zwischen den Radgeschwindigkeiten zu einem Durchschalten des Schalters K führt. Wenn die Differenz aber länger als die Verzögerungszeit des Netzwerkes R 4/C i ist, führt das am Punkt D anstehende Signal zu einem Durchschalten des Schalters K in den Schaltzustand, in dem er die Blockierschutzeinrichtung am Arbeiten hindert.

Wenn das Fahrzeug während der Fahrt gebremst wird, und die Blockierschutzeinrichtung eingreift, können die Radgeschwindigkeiten natürlich beachtlich voneinander abweichen, so daß ein sofortiges Schalten des Schalters K fast unvermeidbar ist Um dies zu verhindern sorgt der Bremslichtschalter /des Fahrzeugs dafür, daß der Kollektor des Transistors T t über die Diode d 9 mit der positiven Spannung +HT verbunden wird, sobald der Bremsvorgang beginnt; dadurch wird der Transistor T2 abgeschaltet und der Schalter K am Durchschalten gehindert. Wie aus der Figur ersichtlich ist, kann als Schalter K jede beliebige elektrische oder elektronische Schalteinrichtung verwendet werden.

Schließlich kann eine bestimmte Betriebsart dann auftreten, wenn das Fahrzeug beschleunigt wird und an den angetriebenen Rädern ein Schlupf auftritt Da in diesem Falle die von den Diodenfeldern »Höchstauswahl« und »Niedrigstauswahl« erfaßten Geschwindig- keitsdifferenzen oft oberhalb der Schaltschwelle des Transistors 71 liegen, würde die Blockierschutzeinrichtung gesperrt werden, was in diesem Falle nicht wünschenswert ist Um dies zu verhindern, ist eine Schaltung vorgesehen, die aus den Transistoren 73, 74 und 75 und den zugeordneten Schaltelementen besteht Der Transistor 73 und der Widerstand R 5 dienen nur der Impedanzanpassung. Das Netzwerk C'21R 6 bildet einen Differenzierkreis und der Transistor 74 stellt einen Schwellenwertdetektor dar. Das Neuwerk R 7/C3 bildet einen Zeitverzögerungskreis, der den Bloekiertransistor TS ansteuert, welcher seinerseits den Transistor 72 ansteuert Die Anordnung arbeitet wie folgt:

Wenn die angetriebenen Räder des Fahrzeuges während der Beschleunigung einen positiven Schlupf zeigen, wird das am Punkt A anstehende und mit Hilfe des Transistors Γ3 auf das Netzwerk C2IR6 übertragene Signal differenziert; und wenn das an der Basis des Transistors 74 erscheinende Signal anzeigt, daß die Beschleunigung der angetriebenen Räder bei einem gege- benen Schwellenwert liegt (angenähert 1 g) schaltet der Transistor 74 aus dem nicht leitenden Zustand in den leitenden Zustand und der Kondensator C3 wird fast augenblicklich in Richtung auf den Transistor 74 entladea Wenn man annimmt daß der Transistor 74 auch sofort schnell zurückschaltet, weil die Beschleunigung der angetriebenen Räder unter 1 g fällt, wird der Kondensator C3 langsam über den Widerstand R 7 wieder aufgeladea Die Ladezeit kann z. B. auf ungefähr 10 see eingestellt werden, in welcher Zeit der Transistor 75 im leitenden Zustand verbleibt und daher die positive Spannung +HT an seinem Kollektor legt Die positive Spannung wirkt auf die Basis des Transistors 72 ein und hindert den Schalter K am Sperren der Blockierschutzeinrichtung. Es ist verständlich, daß im Falle des Schlup- fes der angetriebenen Räder der aus den Transistoren 73, 74 und 75 aufgebaute Schaltkreis eine Sperrung der Blockierschutzeinrichtung für ein gegebenes Zeitintervall verhindert dessen Länge so ausgewählt ist, daß sie größer als die normale Dauer des Schlupfes der angetriebenen Räder ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Überwachungs- und Schutzschaltung für eine blockiergeschützte Bremsanlage eines mehrrädrigen Fahrzeuges, bei dem jedem Rad ein Fühler zugeordnet ist, der ein der Drehgeschwindigkeit des Rades entsprechendes Gleichspannungssignal erzeugt, mit einem ersten Auswähler mit mehreren Eingängen, die jeweils mit einem der Gleichspannungssignale beaufschlagt sind, und an dessen Ausgang das Gleichspannungssignal mit dem höchsten Pegel ansteht, einem zweiten Auswähler mit mehreren Eingängen, die jeweils mit einem der Gleichspannungssignale beaufschlagt sind, und an dessen Ausgang das Gleichspannungssignal mit dem niedrigsten Pegel ansteht, und einer Prüfschaltung, der die jeweiligen Signale zugeführt werden und die über ein Ausgangssignal, das mittels einer Verzögerungsschaltung um ein vorgegebenes Zeitintervall verzögert wird, einen Schalter für die Sperrung des Betriebes der Blockierschutzeinrichtung ansteuert, wenn das Ausgangssignal eine das vorgegebene Zeitintervall übersteigende Dauer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung einen Vergleicher (T₁), an dessen Eingänge die Ausgänge (A, B) des ersten (d\—(U) und zweiten (ds—da) Auswählers geschaltet sind und der das Ausgangssignal erzeugt, wenn die Differenz zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Pegel einen vorgegebenen Betrag überschreitet, einen Differenzierkreis (Ci- Rt) zur Erzeugung eines dem Drehbeschleunigungssignal mit dem höchsten Pegel entsprechenden Signals und einen Schwellenwertdetektor (Ta) umfaßt, der erregt wird, wenn die Drehbeschleunigung einen vorgegebenen Wert übersteigt, daß ein Zeitkonstantenkreis (C3—R») dem Schwellenwertdetektor nachgeschaltet ist, der auf die Entregung des Schwellenwertdetektors (T*) anspricht und ein Signal von vorgegebener Dauer erzeugt, und daß ein weiterer Schalter (Ts) vorgesehen ist, der auf das Signal von vorgegebener Dauer anspricht und während der Dauer des Signals das Ausgangssignal sperrt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Vergleichers (T\) mit einem Bremslichtschalter (I) des Fahrzeuges verbunden ist, so daß das Schließen des Bremslichtschalters bei jedem Anlegen der Bremsen zum Löschen des vom Vergleicher (T\) erzeugten Ausgangssignales führt.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zeitdauer des vom Zeitkonstantenkreis (C%—Rb) erzeugten Signales viel größer ist als die Länge des vorgegebenen Zeitintervalls, um das das Ausgangssignal verzögert wird.