DE2519141A1

DE2519141A1 - Antiblockierregelschaltung

Info

Publication number: DE2519141A1
Application number: DE19752519141
Authority: DE
Inventors: Ralph Wolf Carp; Bertice Elbert Walker; Robert Edwin Weber
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1974-04-29
Filing date: 1975-04-29
Publication date: 1975-11-13
Also published as: JPS50146791A; FR2268672B1; DE2519141C2; FR2268672A1; US3883187A; GB1473626A; CA1017032A

Description

AntiblockierregeIschaltung

Die Erfindung betrifft eine Antiblockierregelschaltung zur Steuerung der Betätigung und Entlastung der Bremsen eines Fahrzeuges mit einer adaptiven Bremsanlage vom geschwindigkeitsorfentierten Typ, mit einem Raddrehzahlgeber, welcher ein der Drehzahl mindestens eines Rades des Fahrzeuges zugeordnetes Raddrehzahlsignal erzeugt und mit einem Referenzdrehzahlgenerator, welcher ein mit dem Raddrehzahlsignal zusammenhängendes Referenzdrehzahlsignal erzeugt.

Es sind schon adaptive Bremsanlagen vorgeschlagen worden, die aus» gehend von Geschwindigkeitssignalen die Betätigung und Entlastung' der Fahrzeugbremsen regeln. Diese weisen einen Kondensator auf, , dessen Entladegeschwindigkeit gesteuert wird. Dieser Kondensator

wird zum Speichern eines der Radgeschwindigkeit zugeordneten Sig-, nales verwendet. Das gespeicherte Signal wird im wesentlichen j

509846/0816

2519H1

auf einem etwas kleineren Pegel gehalten als dem des momentanen j Raddrehzahlsignales, wobei eine vorgegebene Differenz aufrecht j erhalten wird. Wird die Fahrzeugbremse derart angelegt, daß das i Blockieren eines Rades zu befürchten ist (dies erkennt man daran, daß die momentane Raddrehzahl rascher abnimmt als mit der Geschwindigkeit, mit der der Speicher-kondensator der Änderung folgen kann), so wird die Bremse automatisch entlastet. Bei hydrauli- : sehen Bremsanlagen erfolgt dies durch den Bremsdruck herabsetzende Bremsdruckmodulatoren. Normalerweise erfolgt der Befehl zur Entlastung der Bremsen, wenn das gespeicherte Drehzahlsignal die

gleiche Größe annimmt wie das momentane Raddrehzahlsignal. Danach folgt das gespeicherte Signal dem momentanen Raddrehzahlsignal nach unten, wobei eine zweite vorgegebene Differenz zwischen dem nunmehr größeren gespeicherten Signal und dem momentanen Raddrehzahlsignal eingehalten wird. Auf die Entlastung des Bremsdrukkes nimmt die Raddrehzahl dann wieder zu, während das gespeicherte Signal weiterhin in der ihm vorgegebenen Weise abnimmt, so daß das momentane Raddrehzahlsignal dann einmal das gespeicherte Signal übertrifft, und zu diesem Zeitpunkt wird die Bremse wieder ange- ; legt,d.h. der Bremsdruck wiedereingestellt. Nachdem das momentane Drehzahlsignal nun größer ist als das gespeicherte Signal, folgt das gespeicherte Signal dem momentanen Drehzahlsignal unter Einhaltung der zuerst angegebenen ersten Differenz zwischen den Signalpegeln.

Für die oben beschriebene von der Raddrehzahl ausgehende Antiblockierregelschaltung ist schon eine Verbesserung vorgeschlagen ^:

509846/0816

2519U1

worden, bei der eine zunehmende Exponentialfunktion verwendet wird. Die Erzeugung der Exponentialfunktion wird an einem vorgegebenen Punkt des Antiblockierregelzyklus eingeleitet, geeigneterweise zu dem Zeitpunkt, an dem automatisch ein Befehl zur Entlastung des Bremsdruckes erzeugt wird; daraufhin baut sich das exponentielle Signal auf. Der Bremsdruck wird dann später wieder eingestellt, wenn das momentane Drehzahlsignal gleich dem momentanen Wert des gemäß einer Exponentialfunktion zunehmenden Signales ist.

Die bekannten Geschwindigkeitssignale verarbeitenden Antiblockier-

en
regelschaltung/ können in manchen Fällen zum völligen Verlust der Bremswirkung führen. Dem mit Antiblockierregelschaltungen befaßten Fachmann ist dies als "Ausrollen" (roll out) bekannt. Ein in un- . beladenem Zustand auf einer hohen Reibungskoeffizienten aufweisenden Fahrbahn fortbewegtes Fahrzeug wird sehr rasch verzögert, wobei das Rad beim Bremsen sehr starken Schlupf erreicht. Infolgedessen arbeitet die adaptive Bremsanlage mit einer geringen Geschwindigkeit und das Fahrzeug kann möglicherweise aufyfeine geringere Geschwindigkeit herabgebremst werden als die, welche durch den Endwert der Exponentialfunktion dargestellt wird. Da die Raddrehzahl die der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende synchrone Drehzahl nicht überschreiten kann und der Endwert der Exponentialfunktion über ; dieser Drehzahl liegt, erreicht die momentane Raddrehzahl nie einen Wert, der gleich dem momentanen Wert der Exponentialfunktion ist. Infolgedessen bleibt der Bremsdruck entlastet.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine Antiblockierregel-

- 4 509846/0816

2519H1

• schaltung der oben angegebenen Art geschaffen werden, bei der die

Exponentialfunktion durch einen neuen Schaltkreistyp erzeugt wird. Diese Aufgabe ist ausgehend von der eingangs beschriebenen Antiblockierregelschaltung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß diese einen weiteren Signalgenerator aufweist, der einen ersten Ladungs-

, speicher und einen zweiten Ladungsspeicher aufweist, wobei an den Klemmen des zweiten Ladungsspeichers ein Ladesignal anliegt, das normalerweise so lange einen im wesentlichen konstanten Pegel aufweist, bis ein vorgegebener Punkt im Antiblockierregelzyklus erreicht ist, bei dem das Ladesignal beendet wird und ein Ausgleich der auf den Ladungsspeichern befindlichen Ladungen erfolgt; und daß diese eine Steuerschaltung aufweist, auf deren Eingangsklemmen das Raddrehzahlsignal, das Referenzdrehzahlsignal und das am zweiten Ladungsspeicher abgegriffene Ausgangssignal des Signalgenerators angelegt wird und die eine die Entlastung der Bremsen bewirkendes Steuersignal erzeugt, wenn das Raddrehzahlsignal oder das Referenzdrehzahlsignal in vorgegebenem Verhältnis zum Ausgangssignal des Signalgenerators steht.

! Erfindungsgemäß hängt der Endwert der Exponentialfunktion vom Wert der Raddrehzahl zu dem Zeitpunkt ab, zu dem die Entlastung der Bremsen beginnt.

^: Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Exponentialfunktionsgenerator ferner einen Schaltungsteil auf, welcher die nachteiligen Auswirkungen des oben erwähten "Ausrollens" ausräumt.

• - 5 -

509846/0816

Dies wird dadurch erhalten, daß eine Stromsenke vorgesehen wird, die die Ladung auf dem ersten Ladungsspeicher um einen vorgegebenen Betrag unter dem wirklichen Wert des momentanen Drehzahl; signales hält, und zwar ohne Rücksicht auf den Wert des letztgenannten Signales. Dieses Herabdrücken des Raddrehzahlsignales um einen konstanten Betrag stellt bei kleinen Drehzahlsignalen einen größeren Prozentsatz des Drehzahlsignales dar als bei hohen Geschwindigkeiten zugeordneten Drehzahlsignalen. Damit wird mit Verminderung der Raddrehzahl eine Erhöhung der in Prozenten ausgedrückten Verminderung des Raddrehzahlsignales erreicht.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine über einer gemeinsamen Zeitskala aufgetragene

Schar von Drehzahlkurven, welche die Arbeitsweise einer geschwindigkeitsorientierten eine Exponentialfunktion verwendenden adaptiven Bremsanlage darstellen;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen

Antiblockierregelschaltung, anhand dessen die

wesentlichen Merkmale der Erfindung erläutert werden; ι

Fig. 3 ein vereinfachter Schaltplan einer erfindungsgemä-t

ßen Antiblockierregelschaltung;

- 6 509846/0816

ig. 4 ein Schaltplan für den in Fig. 3 dargestellten

Exponentialfunktionsgenerator;

Fig. 5 über einer gemeinsamen Zeitskala aufgetragene j Kurven, die die bei der Erzeugung der Exponential-

^! funktion an den verschiedenen Kondensatoren des

; Exponentialfunktionsgenerators auftretenden Sig-

; nale darstellen;

Fig. 6 einen schematischen Schaltplan eines Exponential-

funktbnsgenerators mit einem Schaltungsteil zum Verhindern des "Ausrollens";

Fig. 7 über einer gemeinsamen Zeitskala aufgetragene ■ Kurven, die die beim Erzeugen der Exponential

funktion an den verschiedenen Kondensatoren der in Fig. 6 dargestellten Schaltung auftretenden Signale darstellen.

In den Figuren sind entsprechende Teile durdgehend mit demselben Bezugszeichen versehen.

iln Fig. 1 stellt die Kurve 1o idealisiert den zeitlichen Verlauf

:der Fahrzeuggeschwindigkeit V dar. Ein horizontaler Kurvenabschnitt 1oa stellt die im wesentlichen konstante Geschwindigkeit vor einem JBremsvorgang dar. Der nach unten verlaufende Kurvenabschnitt 1 ob stellt die abnehmende Fahrzeuggeschwindigkeit beim normalen Bremsen unter Verwendung der Antiblockierregelschaltung dar. Der nach unten verlaufende Kurvenabschnitt 1oc stellt die abnehmende Fahrzeugge-

- 7 509846/0816

schwindigkeit bei Fahrbahnbedingungen dar, bei denen ein Ausrollen auftreten könnte. Eine Kurve 12 stellt ein Raddrehzahlsignal V dar, das von der Drehzahl eines Fahrzeugteiles zum Beispiel einem Rad oder mehreren Rädern abgeleitet ist. Vor dem Bremsen fällt die Kurve 12 mit dem Kurvenabschnitt 1oa der Fahrzeuggeschwindigkeit zusammen. In Fig.1 wird die Bremse zum Zeitpunkt t_ß angelegt. Nach Aufbringen der Bremskraft, d.h. nach dem Zeitpunkt t₀, nimmt das durch die Kurve 12 dargestellte Raddrehzahlsignal rascher ab als die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie dies zum Bremsen des Fahrzeuges erforderlich ist. Eine weitere Kurve 14 stellt ein intern erzeugtes Referenzdrehzahlsignal V^ dar, das um einen vorgegebenen Betrag N unterhalb des Fahrzeuggeschwindigkeitssignales verläuft. Zur besseren Unterscheidung ist die Kurve 14 gestrichelt dargestellt.

Zum Zeitpunkt des Anlegens der Bremse t~ fällt die Kurve 12 rasch ab und zeigt so an, daß die Fahrzeugräder zu stark abgebremst werden. Wie oben schon ausgeführt worden ist, ist die Geschwindigkeit,

14
mit der das durch die Kurve/dargestellte Referenzdrehzahlsignal abgebaut werden kann, begrenzt; das Referenzdrehzahlsignal kann nicht schneller abgebaut werden als mit der der Steigung A entsprechenden Geschwindigkeit. Zu einem Zeitpunkt t.. , an dem die Abnahme der Kurve 12 stärker ist als der Steigung A entspricht, kann die Versetzung N der beiden Kurven nicht mehr aufrecht erhalten werden. Bei dem dargestellten Beispiel schneidet schließlich die das Radgeschwindigkeitssignal darstellende Kurve 12 die das Referenzgeschwindigkeitssignal darstellende Kurve 14 (Zeitpunkt t₂)♦ Es

509846/0 816

sei darauf hingewiesen, daß die Kurve 14 mit maximaler Abnahme-I geschwindigkeit gemäß der Steigung A abnehmen kann, so lange die

!Kurve 12 oberhalb der Kurve 14 verläuft.

!Beim Überqueren der Kurve 12 durch die Kurve 14 wird die Fahrzeugbremse entlastet, wie durch die Linie B von Fig. 1 dargestellt ist.

'Ungeachtet der Einleitung der Bremskraftentlastung nimmt die Kurve i12 weiterhin mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit ab. Dies zeigt an, daß die Bremskraftentlastung noch nicht zum Tragen gekommen ist, was auf die der Bremsanlage innewohnende zu Verzögerungen führende Trägheit zurückzuführen ist. Zum Zeitpunkt tj erreicht ,die Kurve 12 von der Kurve 14 einen Abstand, dessen Betrag mit M gekennzeichnet ist. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Kurve 14 der Kurve 12 um den Betrag M zu derselben versetzt zu folgen.

Zum Zeitpunkt t₂, d.h. zum Zeitpunkt des Einleitens der Bremskraftentlastung wird ein Exponentialfunktionsgenerator in Gang gesetzt, der eine Exponentialfunktion 17 (V₁₃) erzeugt. Dabei dient als Ausgangswert geeigneter Weise ein Wert., der etwas kleiner ist als die Geschwindigkeit 0, welche in Fig. 1 durch eine Linie 15 darge-ι stellt ist. Zwischen dem Zeitpunkt t- und einem Zeitpunkt t. folgt j die Kurve 14 der Kurve 12, welche um den Betrag M nach unten ver-'setzt verläuft. Zum Zeitpunkt t, erreicht die Kurve 12 einen Mini- : malwert und beginnt infolge der Bremskraftentlastung in Richtung ,auf die Fahrzeuggeschwindigkeit zu anzuwachsen. Wie unten noch

j dargelegt werden wird, erlauben nun die Schaltungsteile, welche j die Nachbildung der Kurve 12 durch die Kurve 14 in vorgegebenem

509846/0816

2519U1

Abstand bewerkstelligen, nicht mehr, daß die Steigung der Kurve 14 größer als die Steigung A ist. Die Kurve 14 läuft vom Zeitpunkt t. daher mit der Steigung A weiter, bis sie die Kurve 12 schneidet und danach einen Wert erreicht, der um die Differenz N unterhalb der Kurve 12 liegt (Zeitpunkt t₅).

Bei der als Ausftihrungsbeispiel beschriebenen Antiblockierregelschaltung gemäß der Erfindung wird die Bremskraft nicht schon zu dem Zeitpunkt (Punkt 8) wieder hergestellt, an dem die Kurve 14 die Kurve 12 überquert, sondern erst zu einem Zeitpunkt t₆, an dem die Kurve 12 die die Exponentialfunktion darstellende Kurve 17 schneidet. Infolge der Wiederherstellung der Bremskraft verläuft die Kurve 12 dann in anderer Richtung gekrümmt.und beginnt hierauf abzunehmen, so daß der oben beschriebene Zyklus wieder ^] durchlaufen wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die Zunahme des Referenzdrehzahlsignales (Kurve 14) begrenzt ist, so daß dieses längs der mit konstanter Steigung der Größe B verlaufenden Linie anwächst.

Nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit sehr rasch ab und folgt sie z.B. dem Kurvenabschnitt 1oc, so daß ein Ausrollen auftreten kann, so ist die Fahrzeuggeschwindigkeit viel kleiner als die, die bei , der Erzeugung der Exponentialfunktion V^ normalerweise erwartet

werden kann. In diesem Fall sehr rascher Abnahme der Fahrzeug- j

geschwindigkeit kann das Raddrehzahlsignal der Kurve 12 in ihrem \ insgesamt mit 12a bezeichneten Abschnitt nicht folgen, da die j Radgeschwindigkeit in diesem Fall größer wäre als die Fahrzeug-

- 1o -

509846/0816

2519U1

-Ιοί
geschwindigkeit, was nicht möglich ist. Das Raddrehzahlsignal würde bei derartigen ein Ausrollen ermöglichenden Bedingungen vielmehr z.B. der gestrichelten Kurve 12bfolgen, die unterhalb

; des Kurvenabschnittes 1oc verläuft. In diesem Fall kann das Raddrehzahlsignal nie die die Exponentialfunktion darstellende Kurve

ι 17 schneiden, solange es oberhalb der das Referenzdrehzahlsignal darstellenden Kurve 14 verläuft. Infolgedessen wird die Brems -

, kraft nicht wieder hergestellt, wodurch die Möglichkeit, das Fahrzeug abzubremsen, verlorengeht. Dies führt zum Ausrollen des Fahrzeuges, wie oben beschrieben worden ist. Erfindungsgemäß ist

ein Schaltungsteil zum Vermeiden des Ausrollens vorgesehen, der in geeigneter Weise eine etwa durch die Kurve 19 wiedergegebene Exponentialfunktion anstelle der durch die Kurve 17 dargestellten Exponentialfunktion erzeugt, wenn aufgrund der Betriebsbedingungen mit einem Ausrollen gerechnet werden muß. Diese neue Exponentialfunktion läßt natürlich zu, daß die Kurve 12b die Kurve 19 zu einem Zeitpunkt t'g schneidet, und zu diesem Zeitpunkt wird die Bremskraft wieder hergestellt. Die Schaltung zur Erzeugung dieser • neuen Exponentialfunktion wird nun nachstehend beschrieben.

ι Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfinj dung ο Ein Raddrehzahlgeber 2o erzeugt ein zur Geschwindigkeit eines

Falirzeugrades, einer Gruppe von Fahrzeugrädern oder eines anderen i
: geeigneten Fahrzeugteiles proportionales Geschwindigkeitssignal,.

Er weist einen dem Fachmann bekannten Aufbau auf und enthält einen Tachometergenerator und ein Filter zur Herstellung einer der Ge-

- 11 509846/0816

2519H1

schwindigkeit porportionalen Gleichspannung. Das Raddrehzahlsignal läuft über einen Skalierkreis 22, der drei Ausgangsklemmen 22a, 22b und 22c aufweist. An der Ausgangsklemme 22a kann das Raddrehzahlsignal abgegriffen werden. An der Ausgangsklemme 22bwird ein Signal bereitgestellt, das um eine Größe N kleiner als das Raddrehzahlsignal ist. Die Ausgangsklemme 22c liefert ein Signal, das um eine Grosse M größer ist als das Raddrehzahlsignal.M und N können z.B. festen Geschwindigkeiten in km/h, einen Prozentsatz des Raddrehzahlsignales V oder einer Kombination dieser beiden Möglichkeiten entsprechen. Dies kann der Konstrukteur beim Auslegen der Bremsanlage entscheiden. Beispiele werden bei den speziellen nachstehend beschriebenen Schaltungen gegeben.

Ein Speicher 3o erzeugt in noch zu beschreibender Weise das Referenzdrehzahlsignal V . Dieses wird zusammen mit dem Raddrehzahlsignal V auf einen Komparator 28 gegeben, der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Raddrehzahlsignal V das Referenzdrehzahlsignal V unterschreitet. Dies entspricht in Fig. 1 dem Zeitpunkt t^· Das Ausgangssignal des Komparators 28 wird über eine normalerweise offene Torschaltung 34 auf einen nicht dargestdlten Bremsdruckmodulator gegeben, um die Bremskraft zu entlasten. Das von der Torschaltung 34 bereitgestellte Bremsentlastungssignal wird zugleich auf eine dem Speicher 3o zugeordnete Abbauschaltung 32 gegeben, die zusätzlich verwendet werden kann und in solchen Bremsanlagen ^! vorgesehen ist, in denen die Steigung A (vgl. Fig. 1) zum Zeitpunkt tj geändert wird. Das von der Torschaltung 34 abgegebene '\

- 12 -. 509848/081S

2519U1

Bremsentlastungssignal wird ferner auf einen Exponentialfunktionsgenerator 36 gegeben, der hierdurch in Gang gesetzt wird und dann eine zunehmende Exponentialfunktion erzeugt, wie sie in Fig. 1 durch die Kurve 17 oder die Kurve 19 dargestellt ist. Das Raddrehzahlsignal V wird ebenfalls auf den Exponentialfunktionsgenerator 36 gegeben. Wozu dieses Signal verwendet wird, wird nachstehend noch beschrieben.

Die vom Exponentialfunktionsgenerator bereitgestellte Exponentialfunktion wird zusammen mit dem Raddrehzahlsignal V auf einen zweiten Komparator 38 gegeben. Auch das Referenzdrehzahlsignal V wird auf den Komparator 38 gegeben. Der Komparator 38 erzeugt normalerweise ein Ausgangssignal, durch welches die Torschaltung 34 aktiviert wird. Dieses Ausgangssignal wird so lange.erzeugt, bis die beiden folgenden Bedingungen erfüllt sind. Zunächst muß V kleiner sein als V und zweitens muß V_TT größer sein als die Exponentialfunktion. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die zweite/dieser Bedingungen zwischen dem Zeitpunkt t₂ einem Punkt 9 erfüllt ist, an dem die Kurve 12 die Kurve 17 schneidet (gleiches gilt !zwischen dem Zeitpunkt t₂ und einem Punkt 11, falls eine durch die Kurve 19 dargestellte Exponentialfunktion erzeugt wird). In diesem Zeitraum ist jedoch die andere der Bedingungen nicht erfüllt, ι Beide Bedingungen sind zum Zeitpunkt tg bzw. t'g erfüllt. Zu die-

Isem Zeitpunkt wird am Ausgang des Komparators 38 kein Signal mehr bereitgestellt, wodurch die Torschaltung 34 desaktiviert wird und vom Bremsdruckmodulator damit das Bremsentlastungssignal weggenommen wird. Damit wird ein Wiederherstellen der Bremskraft bewirkt.

- 13 509846/0816

^! - 13 -

Darüber hinaus wird das von der Torschaltung 34 bereitgestellte Bremsentlastungssignal von dem Exponentialfunktionsgenerator 36 genommen, so daß dieser in seinen Ausgangszustand zurückgebracht wird.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 3 näher erläutert. Bei dieser Ausführungsform bleibt die Steigung A konstant, wenn die Kurve 14 die Kurve 12 schneidet. Infolgedessen ist die in Fig. 2 dargestellte Abbauschaltung für den Speicher 3o nicht erforderlich und auch nicht dargestellt. Der Raddrehzahlgeber 2o gibt eine Gleichspannung auf einen Spannungsteiler, der durch Widerstände 4o, 42 und 44 gebildet ist. Da das Ausgangssignal des Raddrehzahlgebers 2o eine zur Geschwindigkeit > proportionale Gleichspannung ist,ist sie auch zur Geschwindigkeit plus einer Konstanten proportional, wobei die Konstante durch das Teilverhältnis des Spannungsteilers gegeben ist. Infolgedessen wird das Ausgangssignal des Raddrehzahlgebers als das oben beschriebene Signal der Größe V + M verwendet. Durch geeignete Wahl der Wider-

stände im Spannungsteiler kann das V zugeordnete Signal an einem Knoten
/zwischen den Widerständen 4o und 4 2 abgegriffen werden, während das V -N zugeordnete Signal an dem zwischen den Widerständen 4 2 und 44 liegenden Knoten abgegriffen wird. Dieser Knoten ist j mit der nicht invertierenden Eingangsklemme eines Operationsverstärkers 5o verbunden. Der Operationsverstärker 5o ist so beschal-i tet, daß er einen Verstärkungsfaktor von 1 aufweist. Zwischen j

eine Ausgangsklemme 5oa des Operationsverstärkers 5o und dessen invertierende Eingangsklemme ist ein Rückkoppelwiderstand 61 ge-

- 14 509846/0818

schaltet. Der Operationsverstärker 5o und der Rückkoppelwiderstand 61 bilden eine bei Beschleunigung den Inhalt des Speichers 3o ändernde Speicheränderungschaltung 24 (vgl. Fig. 2). Der Operationsverstärker ist so geschaltet, daß seine Ausgangsklemme 5oa eine Stromquelle darstellt, die nur einen vorgegebenen Maximallstrom liefern kann. D.h., der von der Ausgangsklemme 5oa in den

!Widerstand 61 fließende Strom entspricht normalerweise dem V -N •zugeordneten Signal, kann jedoch keinesfalls den vorgegebenen Maxi-

S
malstrom überschreiten. Dieser Maximalstrom gibt den Wert der in

!Fig. 1 dargestellten Steigung B vor.Wird der an der Ausgangsklemme I
5oa bereitgestellte Strom nicht auf einen Maximalwert begrenzt,

so steigt die in Fig. 14 dargestellte Kurve gemäß dem V - N zu-

¹ rf

geordneten Signal an. Darüber hinaus kann vom Rückkoppelwiderstand 61 kein Strom über die Ausgangsklemme 5oa in den Operationsverstärker 5o fließen. Derart als Stromquellen geschaltete Operationsverstärker mit einem üblicherweise zu eins gewählten Verstärkungsfaktor sind dem Fachmann bekannt. Die invertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers 5o ist ferner mit einer Klemme eines Speicherkondensators 62 verbunden. Dieser stellt den in Fig. 2 mit ¹ 3o bezeichneten Speicher dar. Seine andere Klemme ist mit einer !auf Erdpotential liegenden Leitung 6 3 verbunden.

Das V⁺M zugeordnete Signal wird über einen Widerstand 46 auf ¹ die nicht invertierende Eingangsklemme eines weiteres Operatins-

j Verstärkers 52 gegeben, der ebenfalls einen Verstärkungsfaktor 1 aufweist. Eine Ausgangsklemme 52a dieses Operationsverstärkers ist in geeigneter Weise mit der Kathode einer Diode 58 verbunden,

- 15 509846/0816

2519H1

deren Anode ebenfalls mit der ersten Klemme des Speicherkondensators 62 verbunden ist. Die Anode der Diode 58 ist ferner zur Rückkopplung über einen Widerstand 56 mit der invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 5 2 verbunden. Ein paralleler Rückkoppelweg des V+ M zugeordneten Signales läuft über einen Widerstand 48. Der Operationsverstärker 52 bildet zusammen mit dem Widerstand 56 und der Diode 58 eine in Fig. 2 dargestellte bei Verzögerungen aktiv werdende Speicheränderungsschaltung 26 zur Änderung des Inhaltes des Speichers 3o. Der Operationsverstärker 5 2 ist genauer gesagt so geschaltet, daß seine Ausgangsklemme 5 2a eine Stromsenke darstellt. Die Diode 58 läßt einen Strom vom Spei-, cherkondensator 6 2 zur Ausgangsklemme 5 2a nur dann zu, wenn V bezüglich V + M groß genug ist, um den Spannungsabfall über die Diode überwinden zu können. Dieser Spannungsabfall an der Diode ist verhältnismäßig klein, und er wird hier im wesentlichen vernachläßigt.

Das V_w zugeordnete Signal wird über einen Widerstand 54 auf die invertierende Eingangsklemme eines dritten Operationsverstärkers 74 gegeben, der als Komparator geschaltet ist. Die erste Klemme des Speicherkondensators 62 ist über einen Widerstand 6o mit der nicht invertierenden Eingangsklemme des Operationsverstärkers 74 verbunden. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird der Widerstand 6o vorzugsweise gleich dem Widerstand 54 gewählt, so daß das vom Speicherkondensator 62 gespeicherte Signal (d.h. das Referenzdrehzahlsignal V) direkt mit dem V zugeordneten Raddrehzahlsignal verglichen wird.

- 16 -

509846/0016

2519H1

Der Speicherkondensator 62 ist über die Kollektorstrecke eines NPN-Transistors 64 und einen zwischen dessen Emitter und die Lei- : tung 6 3 geschalteten Widerstand 66 kurzschließbar. Die Basis des '· Transistors 64 ist über einen Widerstand 68 mit einer positiven

ιSpannungsversorgungsklemme A+ und über eine Reihenschaltung aus ί einer Diode 7o und einen Widerstand 72 mit Erde verbunden. Der : Transistor 64 und die ihm zugeordneten Bauelemente bilden zusammen ; eine Konstantstromquelle, die die mit der der Steigung A entsprechenden Geschwindigkeit erfolgende Entladung des Speicherkondensators 62 bewerkstelligt. Ein Knick in der Steigung A zum Zeit punkt der Erregung des Bremsdruckmodulators könnte z.B. dadurch erhalten werden , daß ein weiterer den Speicherkondensator 62 kurzschließender Transistor verwendet wird, dessen Schaltzustand bei Antreffen einer bestimmten Betriebsbedingung geändert wird, z.B. bei der Aktivierung des Bremsdruckmodulators.

Der Operationsverstärker 74 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn das gespeicherte Signal V größer ist als das Raddrehzahlsignal V . Dieses Ausgangssignal wird über die normalerweise geöffnete Tor-

schaltung 34 auf den nicht dargestellten Bremsdruckmodulator ge- : geben, um die Bremskraft herabzusetzen.

Fig. 3 zeigt weiter den schon in Fig. 2 dargestellten Exponentialfunktionsgenerator 36 und zwei Komparatoren 38a und 38b, die den j in Fig. 2 dargestellten Komparator 38 bilden. Der Exponentialfunktionsgenerator erhält an einer seiner Eingangsklemmen das V^

- 17 509848/0818

zugeordnete Signal und wird durch das von der Torschaltung 34 bereitgestellte Bremsentlastungssignal angestoßen, so daß er die anwachsende Exponentialfunktion V^ erzeugt. Qese anwachsende Exponentialfunktion wird auf den Komparator 38b gegeben. Dieser Komparator wird durch ein vom Komparator 38a bereitgestelltes Signal aktiviert. Der Komparator 38a vergleicht das Raddrehzahlsignal V mit dem Referenzdrehzahlsignal V und erzeugt ein den

W X

Komparator 38b aktivierendes Ausgangssignal nur dann,wenn V

größer ist als V . Wie schon erwähnt, erzeugt der Komparator 38b ' normalerweise ein die Torschaltung 34 aktivierendes Ausgangssignal, das jedoch verschwindet, solange der Komparator 38b aktiviert wircj und zugleich V_w größer ist als V_£. !

j Fig. 4 zeigt im einzelnen einen in der erfindungsgemäßen Antiblock;ier-

regelschaltung verwendeten Exponentialfunktionsgenerator. Das von der Torschaltung 34 bereitgestellte Bremsentlastungssignal wird über eine Leitung- 34a übertragen und auf eine Umkehrstufe 8ο gegeben. Das invertierte Signal wird dann über Widerstände auf die Basisklemmen dreier NPN-Transistoren Q₁, Q- und Qj gegeben, die als Schalter arbeiten. Der Kollektor des Transistors Q^ ist direkt} mit der ersten Klemme eines Kondensators C. verbunden, dessen zweite Klemme mit Erde verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Q-j ist ferner über einen Widerstand R.. mit der ersten Klemmej eines Kondensators C₂ verbunden, dessen zweite Klemme ebenfalls mit der gemeinsamen Erde verbunden ist. Der Emitter des Transistors Qi ist#ber einen Widerstand mit dem Kollektor des Transistors Q₂ verbunden, dessen Emitter mit Erde verbunden ist. Ein

^; - 18 -

509846/0816

2519U1

an der ersten Klemme des Kondensators C^ auftretendes Signal enthält die anwachsende Exponentialfunktion V_£ und wird auf den in Fig. 3 dargestellten Komparator 38b gegeben. Zugleich liegt dieses Signal an der Kollektorklemme des Transistors 0,, dessen Emitter mit einem Spannungspegel Eq beaufschlagt wird. Die Spannung Eq wird von einem Spannungsteiler bereitgestellt, über den eine SpannungsVersorgungsklemme A+ mit Erde verbunden ist. Es sei angenommen, daß bei geschlossener Torschaltung 34 das von ihr im Betrieb bereitgestellte Ausgangssignal einen niederen Pegel aufweist. Nach Invertierung durch die Umkehrstufe 8o bringt dieses Signal die Transistoren Q*, Q2 und Q, in den leitenden Zustand. Während dieser Zeit wird das Vg zugeordnete Signal vermöge des Transistors Q, auf dem Spannungspegel Eq gehalten, der dem Anfangswert der Exponentialfunktion entspricht. Da die Transistoren Q₁ und Q2 im leitenden Zustand sind, wird darüber hinaus das Raddrehzahlsignal V dem Kondensator C₁ aufgeprägt. In Fig. 5 entspricht dieser Betriebszustand der in Fig. 4 dargestellten Schaltung den in Fig. 5 dargestellten Kurven in ihren vor dem Zeitpunkt t₂ liegenden Abschnitten. Dabei zeigt eine Kurve 8 2 die an den Klemmen des Kondensators C₇ auftretende Spannung und eine Kurve 84, die an den Klemmen des Kondensators C. auftretende Spannung. Zum Zeitpunkt t~ an dem die Torschalttng 34 das Bremsentlastungssignal erzeugt, gej hen die Transistoren Q₁, Q₂ und Q₃ in den nicht leitenden Zustand j über, so daß die Kondensatoren C₁ und C~ sowie der Widerstand R-isoliert werden. Die auf dem Kondensator C. gespeicherte Ladung wird nun mit dem Kondensator C₂ geteilt. Der Ladungsausgleich erfolgt mit einer Geschwindigkeit, die durch die Zeitkonstante des

- 19 509846/0816

Netzwerkes vorgegeben ist. Dabei ist die sich ergebende Entspannung an den Klemmen der Kondensatoren durch das Verhältnis ihrer Kapazitäten gegeben.

Der in Fig. 4 dargestellte Exponentialfunktionsgenerator erzeugt eine Exponentialfunktion, deren Endwert der Raddrehzahl bei Einleitung der Bremsentlastung entspricht.

Der in Fig. 6 dargestellte Exponentialfunktionsgenerator ist dem in Fig. 4 dargestellten sehr ähnlich, weist jedoch einen in ihn eingefügten Schaltungsteil auf, der einen Schutz gegen ein Ausrollen des Fahrzeuges bringt. Die in Fig. 6 dargestellten Schaltungsteile und ihre gegenseitige Verbindung entspricht im wesentlichen der in Fig. 4 dargestellten, nur ist eine Konstantstromquelle vorgesehen, die einen weiteren NPN-Transistor Q. aufweist, dessen Kollektorklemme mit der ersten Klemme des Kondensators C₁ und dessen Emitterklemme über einen Widerstand 92 mit dem Kollektor des Transistors Q₂ verbunden ist. Die Basis des Transistors Q₄ ist mit einem Knoten verbunden, der zwischen einem Widerstand 86 und einer Diode 88 liegt, die in Reihe mit einem Widerstand 9o geschaltet eine Verbindung von der SpannungsVersorgungsklemme A+ zur Kollektorklemme des Transistors Q₇ herstellen. Darüber hinaus I

ist zwischen dem Emitter des Transistors Q- und der ersten Klemme ' des Kondensators C^ ein weiterer Widerstand 94 vorgesehen. Der ^! in Fig. 6 dargestellte Funktionsgenerator arbeitet im wesentlichen genauso wie der in Fig. 4 dargestellte, nur wird vor dem Zeitpunkt

- 2o 509846/0816

2519U1

- 2ο -

t₂, d.h. solange die Transistoren Q₁ , Q₂ und O₃ leiten, durch die den Transistor Q4 aufweisende Konstantstromquelle ein konstanter jStrom durch den Widerstand 94 gezogen, so daß das dem Kondensator JC₁ aufgeprägte Signal um einen Betrag Δ V herabgedrückt wird, ι der nicht von der Größe des Raddrehzahlsignales V abhängt. Dies list in Fig. 7 näher dargestellt. Dort wird der Exponentialfunktiongenerator wieder zum Zeitpunkt T₂ aktiviert. Die Kurve 84' stellt ;die Spannung am Kondensator t^ und die Kurve 8 2' die Spannung am Kondensator C~, d.h. das Signal Vg der ansteigenden Exponentialfunktion dar.

: Wie oben schon dargefegt worden ist, tritt ein Auslaufen des Fahrzeuges normalerweise eher dann auf,wenn das Fahrzeug sich verhältnismäßig langsam bewegt, als dann, wenn es sich schnell bewegt.

¹Da der Wert des dem Kondensator C. aufgeprägten Angangssignales ohne Rücksicht auf den anfänglichen Wert des Raddrehzahlsignales um einen festen Betrag herabgedrückt,wird, arbeitet der Schaltungsteil zum Verhindern des Ausrollen bei kleineren Geschwindigkeiten j effektiver als bei hohen Geschwindigkeiten, so daß der erwünschte ^:

!Schutz gegen ein Ausrollen des Fahrzeuges erhalten wird.

- 21 -

509846/0818

Claims

Patentansprüche

. jA-ntiblockierregelschaltung zur Steuerung der Betätigung und : Entlastung der Bremsen eines Fahrzeuges mit einer adaptiven
Bremsanlage vom geschwindigkeitsorientierten Typ, mit einem
Raddrehzahlgeber, welcher ein der Drehzahl mindestens eines
Rades des Fahrzeuges zugeordnetes Raddrehzahlsignal erzeugt
und mit einem Referenzdrehzahlgenerator, welcher ein mit dem
Raddrehzahlsignal zusammenhängendes Referenzdrehzahlsignal
erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen weiteren Signal-^ generator (36) aufweist, der einen ersten Ladungsspeicher (C-j) und einen zweiten Ladungsspeicher (Co) aufweist, wobei an den

Klemmen des zweiten Ladungsspeichers (C2) ein Ladesignal anliegt,

das normalerweise so lange einen im wesentlichen konstanten 1

Pegel (Eq) aufweist, bis ein vorgegebener Punkt im Antiblockierjregelzyklus erreicht ist, bei dem das Ladesignal beendet wird 1 und ein Ausgleich der auf den Ladungsspeichern(C₁, C₇) befind-

! liehen Ladungen erfolgt; und daß sie eine Steuerschaltung (38) j

509846/0816

- 22 -

aufweist, auf deren Eingangsklemmen das Raddrehzahlsignal, das Referenzdrehzahlsignal und das am zweiten Ladungsspeicher (C2) abgegriffene Aus gagssignal des Signalgenerators (36) angelegt werden und die eine die Entlastung der Bremsen bewirkendes Steuersignal erzeugt, wenn das Raddrehzahlsignal oder das Referenzdrehzahlsignal in vorgegebenem Verhältnis zum Aus gangssignal des Signalgenerators (36) steht.
2. Antiblockierregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ersten Schalter (CU) aufweist, über den normalerweise das im wesentlichen konstante Potential auf den zweiten Ladungsspeicher (C₇) aufgeprägt wird.
,3. Antiblockierregelschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zweite Schalteinrichtung (Q₁, Q₂) aufweist, über die dem ersten Ladungsspeicher (C-) ein Signal aufgeprägt wird, das dem Raddrehzahlsignal entspricht, das angetroffen wird, wenn das im wesentlichen konstante Potential (E_Q)auf den zweiten Ladungsspeicher (C₂) aufgeprägt wird.
4. Antiblockierregelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (Rp zur Obergabe von Ladung vom ersten Ladungsspeicher (C.) zum zweiten Ladungsspeicher (C₂), wobei der zweite Ladungsspeicher (C₂ und die Einrichtung (R«) zur Obergabe der Lad-ung einen eine Zeitkonstante aufweisenden Schaltkreis bilden ο

- 23 509848/0816

2519U1
5. Antiblockierregelschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich·» net, daß der erste und zweite Ladungsspeicher durch einen ersten Kondensator (C.) bzw. einen zweiten Kondensator (C2) gebildet sind und daß die Einrichtung zum Übergeben von Ladung einen elektrischen Widerstand (R.,) aufweist, durch welchen entsprechende Klemmen der Kondensatoren (C. , C2) verbunden sind.
6. Antiblockierregelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den ersten Ladungsspeieher (C.) aufgeprägte Signal vermindert wird, nachdem der vorgegebene Punkt im Antiblockierregelzyklus erreicht worden ist.
7. Antiblockierregelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des dem Raddrehzahlsignal zugeordneten und dem ersten Ladungsspeicher (Cj) aufgeprägten Signales um einen vorgegebenen Betrag vermindert wird, bevor der vorgegebene Punkt im Antiblockierregelzyklus erreicht wird.
8. Antiblockierregelschaltung nach Anspruch7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des dem ersten Ladungsspeicher (Cj) aufgeprägten Signales durch eine Konstantstromquelle (Q^) um einen vorgegebenen Betrag vermindert wird, wobei die Konstantstromquelle einein Widerstand (94) beschickt, der zwischen eine das dem Raddrehzahlsignal (V ) zugeordnete Signal liefernde Quelle (Q₁) und den j

ersten Ladungsspeicher (C₁) geschaltet ist. ;
9. Antiblockierregelschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich■*·

- 24' -

50984S/0816

2519H1

net, daß der Wert des dem ersten Ladungsspeicher (Cj) aufgeprägten Signales ungeachtet des Wertes des Raddrehzahlsignales um einen vorgegebenen Betrag vermindert wird.

509848/0818