DE2436231B2 - Elektrische Steuerschaltung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steuerschaltung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Schaltung ist aus der US-PS 36 04 762 bekannt; sie ist versehen mit einem zwischen Druckquelle und Radbremszylinder eingeschalteten Magnetventil, das den Bremsdruck absenkt, wenn ihm ein Signal zugeführt wird, mit einem das Raddrehzahlverhalten überwachenden Meßwertgeber, der ein drehzahlproportionales Signal erzeugt, das in einem Differentiator in ein Rad-Verzögerungs- bzw. -Beschleunigungssignal umgewandelt und einem Schwellwertschalter zugeführt wird, mit einem die Fahrzeugverzögerung erfassenden Geber, dessen Signal über einen Schwellwertkorrekturkreis den Schwellwert verändert, bei dessen Überschreiten das Magnetventil betätigt wird. Bei dieser bekannten elektrischen Steuerschaltung werden sowohl die Raddrehzahl als auch die Fahrzeugverzögerung als Ausgangsgrößen benutzt. Es ist vorgesehen, den Schwellwert, d. h. das Ansprechen der Anlage, abhängig von der Fahrzeugverzögerung zu machen.

Bei einer bekannten Antiblockieranlage für Kraftfahrzeuge mit Schwellwertkreis und Steuerventil zur Steuerung des Bremsdruckes (DT-OS 19 00 138) soll eine Bremsdruckverminderung in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit und -verzögerung des Rades gesteuert werden, ohne da3 ein weiterer, die Fahrbedingungen angebender dynamischer Parameter, nämlich die Verzögerung der Bahngeschwindigkeit des Fahrzeuges bei der Steuerung der Bremsdruckverminderung mit berücksichtigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen minimalen Bremsweg unter Berücksichtigung der Fahrbedingungen zu schaffen, was bei einer Steuerschaltung der erstgenannten bekannten Art nunmehr erfindungsgemäß dadurch erreicht wird, daß das dem Magnetventil zugeführte Signal auch aulf einen Korrektursteuerkreis einwirkt, der ein Korrektuisignal aus dem Schwellwertkorrekturkreis so lange unterbindet, wie ein Signal am

is Magnetventil ansteht.

In vorteilhafter Weiterentwicklung kann diese Steuerschaltung dahingehend ausgelegt sein, daß der Schwellwertkorrekturkreis zwei Widerstandsschaltungen mit einem gemeinsamen Schaltpunkt aufweist, von denen die eine Widerstandsschaltung mit den Signalanschlüssen zur Zuführung der der Winkelgeschwindigkeit des Rades und der Verzögerung des Fahrzeuges entsprechenden Signalen verbunden ist, während die zweite Widerstandsschaltung an einen Eingang des Schwellwertkreises angeschlossen und der gemeinsame Schaltpunkt vom Korrektursignalsteuerkreis, der einen elektronischen Schalter enthält, welcher von einem vom Steuerventil herrührenden Signal bei Einleitung der Bremsverminderung betätigbar ist, ansteuerbar ist.

Dadurch, daß der Schwellwertkreis während der Regeldauer gesperrt wird, ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß der Schwellenwert nur von Regelspiel zu Regelspiel geändert wird. Damit ergibt sich eine Stabilisierung der Schaltung. Überschwingungen — wie sie bei einer laufenden Anpassung auftreten könnten — werden vermieden. Da ein Regelspiel eine verhältnismäßig kurze Zeit dauert, erfolgt eine Anpassung trotzdem rechtzeitig.
Die Erfindung soll anschließend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden, die folgendes darstellen:

F i g. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Steuerschaltung,
F i g. 2 ein Kurvenbild der zeitlichen Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Geschwindigkeit der Fahrzeugräder während des Bremsens,

F i g. 3 ein Kurvenbild der Verzögerung der Räder während des Bremsens,
F i g. 4 eine einfache Ausführungsform des Korrekturkreises.

Die gezeichnete Ausführungsform der Steuerschaltung weist gemäß F i g. 1 mindestens einen Meßwertgeber \A auf, der Wechselsignale abgibt, deren Frequenz der Geschwindigkeit des überwachten Rades proportional ist. Der Meßwertgeber \A treibt einen Tachometer 2Λ an, der ein der Geschwindigkeit des überwachten Rades proportionales Spannungssignal abgibt. Der Tachometer 2A ist mit einem Eingang eines Schwellwertkreises 3 verbunden, der die kleinste Eingreifgeschwindigkeit bestimmt. Ferner ist ein Minimumwähler 4 für den Fall vorgesehen, daß zwei Räder auf derselben Achse überwacht werden, d. h. für den Fall, daß ein weiterer Meßwertgeber Iß und ein zugehöriger Tachometer 2ß verwendet werden; diese wahlweise einsetzbaren Geräte sind gestrichelt eingezeichnet. Ein Speicherkreis 5 speichert das Radgeschwindigkeitssignal während des Bremsverminderungsvorgangs.
Wenn nur ein Rad überwacht wird, kommt das

Geschwindigkeitssignal unmittelbar aus dem Tachometer 2A von dem Minimumwähler 4 dagegen, wenn zwei Räder überwacht werden. Mit dem Speicherkreis 5 ist ein Differentiator 6 verbunden, der ein Signal liefert, das für die Radbeschleunigung oder -verzögerung kennzeichnend ist. Dieses Signal gelangt als eine Eingangsgröße in den Schwellwertkreis 7. Mit dem Schwellwertkreis 7 ist ein automatischer Rückstellkreis 8 verbunden, um die Bremswirkung wiederherzustellen, wenn der richtige Befehl von dem Schwellwertkreis 7 nicht zur rechten Zeit eintrifft. Eine an den Rückstellkreis 8 angeschlossene Leistungsstufe 9 veranlaßt ein Magnetventil 10 den Bremsdruck zu steuern, der an der oder jeder Radbremse (nicht gezeichnet) wirksam ist

Ferner ist ein Generator ti vorgesehen, der dem Speicherkreis 5 ein Stromsignal zuführt, das der Verzögerung des Fahrzeugs proportional ist. Ein Verzögerungsmesser 12 liefert dem Generator 11 ein Spannungssignal, das der Fahrzeugverzögerung proportional ist. Ein Steuerkreis 13 für den Speicherkreis 5, geregelt von der Leistungsstufe 9, ist mit dem Ausgang des Generators 11 verbunden.

Im Betrieb werden die von den Meßwertgebern \A und Iß der beiden Räder der zu überwachenden Achse gelieferten Wechselsignale in den zugeordneten Tachometern 2A und 2B verarbeitet, die dann an ihren Ausgängen Spannungen abgeben, die der Geschwindigkeit der Räder proportional sind. Wenn die Radgeschwindigkeiten unterhalb eines vorgegebenen Mindestwertes liegen, liefert der Schwellwertkreis 3 einen Mindest wert an den Ausgang des jeweiligen Tachometers. Der Minimumwählerkreis 4 wählt von den Tachometerausgangsgrößen dasjenige Radgeschwindigkeitssignal aus, das der niedrigeren der beiden Radgeschwindigkeiten entspricht.

Der Differentiator 6 liefert ein Signal, das der Verzögerung des langsameren Rades proportional ist. Wenn dieses Verzögerungssignal den von dem Kreis 7 definierten Schwellwert erreicht, wird das Magnetventil 10 durch die Leistungsstufe 9 erregt. Aufgrund der Erregung des Magnetventils 10 erfolgt die Bremsdruckverminderung der beiden überwachten Räder.

Das Erregungssignal für das Magnetventil 10 rührt von der Leistungsstufe 9 her und wirkt über den Steuerkreis 13 auch auf den Speicherkreis 5, der die niedrigere der beiden Radgeschwindigkeilen speichert. Ein von dem Verzögerungsmesser 12 aufgezeichnetes, der Verzögerung des Fahrzeuges proponionales Signal wird von dem Generator 11 in Form eines Stromes geliefert, der den Speicher 5 langsam entlädt, wodurch die Geschwindigkeitsabnahme des sich verlangsamenden Fahrzeugs simuliert wird.

Wenn die niedrigere Geschwindigkeit der beiden Räder infolge der Bremsdruckverminderung zugenommen hat und die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat, veranlaßt die Kette der Kreise 6,7,8,9 die Entregung des Magnetventils 10, wodurch die Bremsen wieder eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß der Fahrer das Bremspedal weiterhin niederdrückt.

Gleichzeitig wirkt der Entregungsbefehl für das Magnetventil 10 auch auf den Steuerkreis 13 in dem Sinne, daß das in dem Speicherkreis 5 gespeicherte Geschwindigkeitssignal gelöscht wird und nun das Geschwindigkeitssignal des langsameren Rades wieder zu den Differentiator 6 geleitet wird. Das Arbeitsspiel des Antiblockierregelsystems ist damit abgeschlossen.

Die folgenden Bremsungs-Arbeitsspiele laufen unter entsprechenden Bedingungen und mit abnehmenden Fahrzeuggeschwindigkeiten ab, bis das Fahrzeug zum Stillstand kommt.

F i g. 2 zeigt die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit Wund der Radgeschwindigkeit Vr während zweier aufeinanderfolgender Bremszykien. Der Bremsvorgang beginnt in den Augenblicken t\ und /3 und die Augenblicke, in denen der Bremsdruck abgesendet wird, sind mit ft und U bezeichnet. Die Linienzüge Ks 1 und Vs 2 stellen die aufgenommene Fahrzeuggeschwindigkeit abzüglich einer Konstanten dar, und ihre Schnittpunkte mit den wieder ansteigenden gestrichelten Linien der Radgeschwindigkeit Vr definieren jeweils genau den Zeitpunkt, in dem die Bremse wieder angelegt wird.

Der Verlauf der Radbeschleunigung bzw. -verzögerung a_r ist in Fig.3 wiedergegeben, wobei a den von dem Schwellwertkreis 7 definierten Schwellwert anzeigt.

Es wird zur Verbesserung der Betriebssicherheit des Antiblockiersystems unter allen Fahrbedingungen und Straßenverhältnissen der Schwellwert a als mit der Radgeschwindigkeit variable Größe eingeführt. Das wird dadurch erreicht, daß das Spannungssignal am Ausgang A des Minimumwählers 4 (vgl. Fig. 1) abgenommen und als das Geschwindigkeitssignal korrigierendes Signal über einen den Schwellwci-t korrigierenden Kreis 15 an den Steuereingang /C des Schwellwertkreises 7 geführt wird. Der Kreis 15 liefert somit ein Korrektursignal.

Man kann den Schwellwert mit der Verzögerung des Fahrzeugs variieren; in diesem Fall wird das die Verzögerung ausdrückende Signal am Ausgang B des Verzögerungsmessers 12 (vgl. Fig. 1) abgenommen und über den Korrekturkreis 15 in den Schwellwertkreis 7 geführt.

Offensichtlich kann man den Schwellwert so modifizieren, daß er gleichzeitig beide Parameter berücksichtigt. In diesem Falle ergeben sich die zuzuführenden Korrekturen, wie in F i g. 1 gezeichnet, so, daß 15' und 15" zwei Eingangskreise für die Geschwindigkeits- bzw. Verzögerungssignale darstellen und / der Eingang zu dem Korrekturkreis 15 ist.

Wenn der Schwellwertkreis 7 so aufgebaut ist, daß die beiden Schwellwerte miteinander verknüpft und von-

einander abhängig sind, wodurch die Änderung des einen mit einer Änderung des anderen verbunden ist, während der Schwellwert für das Wiederanlegen konstant bleiben soll, so ist ein Steuerkreis vorgesehen, der durch den Kreis 16 angedeutet ist. Dieser Korrektursteuerkreis arbeitet mit dem Korrekturkreis 15 während des Bremsvorgangs zusammen, so daß der Schwellwert von der Geschwindigkeit und Verzögerung abhängt, während der Korrektursteuerkreis 16 während des Bremsverminderungsvorgangs nicht mit dem Korrekturkreis 15 zusammenwirkt, so daß der Schwellwert nicht von der Geschwindigkeit und Verzögerung abhängt.

Zu diesem Zweck ist der Korrektursteuerkreis 16 an einen Steuerausgang E der Leistungsstufe 9 angeschlossen, wodurch der Korrektursteuerkreis 16 so geregelt wird, daß ein Zusammenwirken mit dem Korrekturkreis 15 nur erfolgt, wenn das Entregungssignal an das Magnetventil 10 abgegangen ist.

F i g. 4 gibt eine einfache Ausführung des Kreises für

b5 die Korrektur des Schwellwertes in Abhängigkeit von der Radgeschwindigkeit und der Fahrzeugbeschleunigung wieder.
Der Korrekturkreis 15 bzw. die Eingangskreise 15'

bzw. 15" nach F i g. 1 werden durch die Widerstände R bzw. R\ bzw. R 2 gebildet, und der Korrektursteuerkreis 16 besteht aus einem Transistor T. Ein an dem Punkt B registriertes, der Fahrzeugverzögerung proportionales Signal wird über R 2 an das Eingangsende / des Widerstandes Λ gegeben.

Das Ausgangsende i7des Widerstands R ist mit dem Steuereingang IC des Schwellwertkreises verbunden, der aus einem Hysteresiskomparator mit einem triggerbaren Verstärker Q besteht. Bei diesem Schwellwertkreis ist der Ausgang U an den posi'.iven ( + ) Eingang des Verstärkers Q über einen Widerstand Rj gelegt; bei dem Komparator bedeutet + ST eine stabilisierte Spannung, und R 4, R 5, R 6 sind Widerstände, die die Eingreifschwellwerte definieren. Man erkennt, daß es sich bei dem Korrekturkreis 15 um eine Widerstandsschaltung handelt, die dazu dient, die von A und B gelieferten Geschwindigkeits- und Beschleunigungssignale zu kombinieren und sie zum Punkt IC zu führen, wo sie zu der stabilisierten Spannung +57" addiert werden.

Der Korrektursteuerkreis besteht aus einem elektronischen Schalter mit dem Transistor 7; dessen Kollektor an den Eingang / des Widerstands R angeschlossen ist, während die Basis über einen Widerstand Λ 7 an den Steuerausgang E der Leistungsstufe 9 geführt ist. Der Transistor T wirkt als Betätigungsschaltung, d. h. als Ein/Aus-Schaltung.

Während des Bremsverminderungsabschnitts liefert die Leistungsstufe 9 ein Erregungssignal an das Magnetventil 10 und ein Steuersignal an den Transistor T, der gesättigt wird und das Eingangsende / des Widerstands R erdet, so daß jedes bei A und E anstehende Signal die Spannung am Punkt IC nicht beeinflussen kann. Während dieses Zustands erhall somit der Widerstand keine »Zustimmung« von dem Eingangsende /,undder Bremsverstärkungsschwellweri ist als Konstantwert durch -I- ST und die Widerstände R 4, R 5, R 6 bestimmt.

Während des Bremsvorgangs gibt andererseits die Leistungsstufe 9 auf den Transistor 7"ein Sperrsignal, se daß die von A und B herkommenden Signale in R summiert werden und sich im Punkte /C mit dem Signa, der stabilisierten Spannung +57" verbinden, so daß sicli eine Änderung des Bremsverminderungsschwellwert« ergibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrische Steuerschaltung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage, mit einem zwischen Druckquelle und Radbremszylinder eingeschalteten Magnetventil, das den Bremsdruck absenkt, wenn ihm ein Signal zugeführt wird; mit einem das Raddrehzahlverhalten überwachenden Meßwertgeber, der ein drehzahlproportionales Signal erzeugt, das in einem Differentiator in ein Rad-Verzögerungs- bzw. -Beschleunigungssignal umgewandelt und einem Schwellwertschalter zugeführt wird; mit einem die Fahrzeugverzögerung erfassenden Geber, dessen Signal über einen Schwellwertkorrekturkreis den Schwellwert verändert, bei dessen Überschreiten das Magnetventil betätigt «vird, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Magnetventil (10) zugeführte Signal auch auf einen Korrektursteuerkreis (16) einwirkt, der ein Korrektursignal aus dem Schwellwertkorrekturkreis (15) so lange unterbindet, wie ein Signal am Magnetventil (10) ansteht.

2. Elektrische Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertkorrekturkreis (15,15', 15") zwei Widerstandsschaltungen (R, Ri, R₂) mit einem gemeinsamen Schaltpunkt (I) aufweist, von denen die eine Widerstandsschaltung (R\, R₂) mit den Signalanschlüssen (A, B) zur Zuführung der der Winkelgeschwindigkeit des Rades und der Verzögerung des Fahrzeuges entsprechenden Signalen verbunden ist, während die zweite Widerstandsschaltung (R) an einen Eingang (IC) des Schwellwertkreises (7) angeschlossen und der gemeinsame Schaltpunkt (I) vom Korrektursignalsteuerkreis (16), der einen elektronischen Schalter (T) enthält, welcher von einem vom Steuerventil (10) herrührenden Signal bei Einleitung der Bremsverminderung betätigbar ist, ansteuerbar ist