DE2541262C3 - Blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

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gebildet ist, wobei A, B und C vorgegebene Konstanten, d_vdie Fahrzeugverzögerung und T₁ eine der Raddrehzahl zu Beginn der Meßperiode umgekehrt proportionale Größe ist

2. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Meßwert und der zweite Meßwert identisch sind

3. Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bezugswert ein vom ersten Meßwert im Moment des Lösens der Bremse ausgehender und linear mit einer der momentanen Fahrzeugverzögerung in diesem Moment proportionalen Neigung abnehmender Wert ist.

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Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer aus der DE-OS 22 27 247 bekannten Fahrzeugbremsanlage dieser Art zählt ein Vorwärts/ Rückwärts-Zähler die Impulse des Drehzahlfühlers eine bestimmte Zeitspanne in Vorwärtszählrichtung und anschließend eine gleich lange Zeitspanne in Rückwärtsrichtung. Der Ausgang dieses Zahlers entspricht dem Wert einer Radverzögerung. Wenn diese Radverzögerung einen fest vorgegebenen Grenzwert übersteigt, wird die Bremse gelöst. Durch periodisches Zählen der Drehzahlimpulse und Zurückstellen des Zählers wird nach dem Lösen der Bremse eine Drehzahlgröße ermittelt. Von der momentanen Raddrehzahl im Zeitpunkt des Lösens der Bremse wird die durch Integration der Fahrzeugverzögerung erhaltene Fahrzeuggeschwindigkeit abgezogen. Wenn die Differenz gleich der momentanen Raddrehzahl wird, wird der Bremsdruck wieder erhöht. Bei diesem Stand der Technik ergibt sich eine ungenaue Bremssteuerung, da die Bedingungen für Jas Lösen der Bremse fest vorgegeben sind. m)

Aus der US-PS 37 35 200 ist ein Detektor zur Ermittlung des Schlupfes eines Fahrzeugrades, d. h. der Differenz zwischen der Winkelgeschwindigkeit dieses Rades und der Fahrzeuggeschwindigkeit bekannt. Zu diesem Zweck werden die Absolutwerte der beiden *^r> Geschwindigkeiten mit Hilfe je eines Ultraschall-Wandlersystems unter Ausnutzung des Doppler-Effektes ermittelt.

Aus der US-PS 32 60 555 ist eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage bekannt, bei der jedem Rad des Fahrzeugs ein Drehzahlfühler zugeordnet ist Die Gleichstromausgänge aller Drehzahlfühler sind mit Einschaltung eines jeweiligen Reihenwiderstands parallelgeschaltet Falls ein Rad bei einem Bremsvorgang blockiert, tritt über dem zugehörigen Widerstand eine merkliche Spannung auf, die als Signal zum Lösen der Bremse dieses Rades ausgewertet wird.

Aus der US-PS 34 94 671 ist eine blockiergeschützte Farzeugbremsanlage bekannt, bei der jedem Rad ein Drehzahlfühler zugeordnet ist Von zwei Rädern einer Achse wird das Drehzahlsignal des langsameren oder das des schnelleren Rades einer weiteren Verarbeitungsschaltung zugeführt Das Drehzahlsignal wird zu einem Beschleunigungs- bzw. Verzögerungssignal differenziert und mit einem Verzögerungsschwellenwert verglichen. Wenn die Radverzögerung den Verzögerungsschwellenwert übersteigt und während eines anschließenden Zeitintervalls die Raddrehzahl unter den Wert zu Beginn dieses Zeitintervalls fällt, wird die Bremse gelöst

Aufgabe der Erfindung ist es, eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art so auszugestalten, daß sich eine bessere, d. h. fehlerfreiere Bremssteuerung ergibt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmaie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst

Eine größere Steuerungsgenauigkeit für die Bremse wird bei dieser Lösung dadurch erzielt, daß die momentane Raddrehzahl mit einem Bezugs- oder Schwellenwert verglichen wird, der nicht eine fest vorgegebene konstante Größe, sondern ein zu Beginn jeder Meßperiode neu ermittelter Wert ist

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Diagramm, das das Funktionsprinzip der Erfindung veranschaulicht,

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer praktischen Ausführung der Erfindung.

Die Erfindung beruht auf folgenden Überlegungen: Die Drehzahl jedes Rades eines Fahrzeugs, das mit der blockiergeschützten Bremsanlage ausgestattet ist, wird mit Hilfe eines Fühlers festgestellt, der beispielsweise aus einem an dem Fahrzeugrad befestigten phonischen Rad und einem damit zusammenarbeitenden elektromagnetischen Detektor bestehen kann. Das Ausgangssignal jedes Fühlers ist ein sinusartiges Signal, das zu einem Zeitpunkt f, eine Frequenz F, hat, die durch die Beziehung ausgedrückt ist:

Fi = A^-V(Hz)

(D

worin K eine von der Art des verwendeten Fühlers abhängende Konstante und ν die Winkelgeschwindigkeit des Rades ist

Die Drehzahlabnahme des Rades ausgedrückt in der Frequenz des phonischen Rades unter Verwendung der Beziehung (1) ist gegeben durch:

d. =

K₁ [-m/sec²]

(2)

worin T eine vorgegebene Zeitspanne, Fi die Frequenz

des Ausgangssignals des Fühlers zum Zeitpunkt ft, F₂ die Frequenz des Ausgangssignals des Fühlers zum Zeitpunkt h=t\ + T(Fig. 1) ist und K_x eine Konstante, die von der Art des verwendeten Fühfors und von den Normierungsfaktoren abhängt

Die Anlage muß so arbeiten, daß sie die Bremsen des Rades löst wenn die folgende Bedingung eintritt:

<4* S (3)

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worin 5 der Schwellenwert der Verzögerung ist bei dem ein Blockieren wahrscheinlich erreicht wird und bei dem also die Bremsen gelöst werden müssen. Aus der Kombination der Gleichungen (2) und (3) läßt sich die folgende Beziehung ableiten:

F-, < F₁ - S'

(4)

S' = K₂ST(K₂=

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Wenn der Schwellenwert 5 für die Verzögerung als von der Anfangsdrehzahl des Rades und der Geschwindigkeitsabnahme des Fahrzeugs abhängig angesehen wird, kann man schreiben:

S' = A+BF_X+Cd_v

(5)

worin A, B und C vorgegebene Konstanten sind und d_v die Verzögerung des Fahr jgs ist In einer Bremsanlage für einen Zehntonner-Lastkraftwagen wurden die folgenden Werte für die vorstehenden Konstanten mit Erfolg verwendet:

A = 5; B= 8 XlO"³; C= 16. Die Gleichung (4) wird dann zu:

F₂ < F₁- (A + BF₁ + CdJ

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(6)

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Wenn man

durch die Periode T als F₁ = —

ausdrückt, kann man sehen, daß das Lösen der Bremse des Rades stattfinden muß, wenn die Frequenz Fi des phonischen Rades unter eine Frequenz F₀ absinkt, die durch die folgende Gleichung gegeben ist:

(7)

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Die Steuerung der Bremsen der zwei Räder einer Fahrzeugachse umfaßt also die Schritte: Messen im Zeitpunkt t\ der Frequenz Fi, die von dem Fühler ausgesandt wird, der die Drehzahl des langsameren Rades dieser Achse ermittelt; Erzeugen der Frequenz Fo, deren Beziehung zur Frequenz Fi durch die Gleichung (7) gegeben ist, und Vergleichen der Frequenz F₀ mit dem Signal F, vom Fühler in Abständen durch die gesamte Periode Ti (i— 2,3...).

Wenn während der Zeitspanne Tder Zustand:

F,<F„

(8)

bO

nicht eintritt, dann beginnt der gesamte Bearbeitungszyklus von neuem unter Verwendung der Werte F₁ und damit Fo für die nachfolgende Zeitperiode T.

Wenn in irgendeiner ZeHperiode die Bedingung der Gleichung (8) eintritt (wie am Punkt H in dem Diagramm der F i g. 1 gezeigt), dann werden die Bremsen der beiden betreffenden Räder gelöst

In F i g. 2 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage gezeigt

Ein Zähler 1 empfängt die Signale F_c und F» die von einem Taktimpulsgenerator 8 bzw. von einem Vergleicher 12 kommen. Der Vergleicher 12 empfängt zwei Drehzahlsignale von zwei phonischen Rädern WA und WB, die an den zwei Rädern der in Betracht gezogenen Achse befestigt sind, wählt das Signal aus, das dem langsameren Rad entspricht und liefert ein Signal Fa das von diesem Signal abhängt und eine Periode 7) hat Der Ausgang des Zählers 1 ist mit einem Speicher 2 verbunden, der seinerseits einen Festspeicher 3 und eine Teilerschaltung 5 speist Der Speicher 2 empfängt auch noch das Signal F/vom Vergleicher IZ

Dem Festspeicher 3 wird auch noch das Signal d_v eingegeben, das von einem Beschleunigungsfühler 10 erzeugt wird, der die momentane Verzögerung des Fahrzeugs feststellt

Der Ausgang des Festspeichers 3 wird zu einer Multiplizierschaltung 4 geführt, der auch noch das von dem Taktimpulsgenerator 8 ausgesandte Signal F_c eingegeben wird. Weiter erscheinen an der Multiplizierschaltung 4 Signale, die von einer Schaltung 9 zum Wiederaniegen der Bremsen abgegeben werden, die von dem Beschleunigungsfühler 10 gesteuert wird.

Das Ausgangssignal F_n, der Multiplizierschaltung 4 wird zur Teilerschaltung 5 geleitet die als Ausgangssignal das Bezugssignal F₀ abgibt Das Bezugssignal F₀ und das Signal F, werden zum Eingang eines Vergleichers 6 geführt, der eine Einrichtung 7 zum Lösen der Bremsen der beiden Räder der Achse steuert

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung funktioniert folgendermaßen: Der Zähler 1 zählt die Taktimpulse mit der Frequenz F_c und erzeugt ein Ausgangssignal, das mit dem Signal F, synchronisiert ist und die Anzahl von Taktimpuisen darstellt die in dem Zeitintervall zwischen den ersten zwei aufeinanderfolgenden Impulsen des Signals F, gezählt worden sind. Somit ist das Ausgangssignal des Zählers 1 gegeben durch

N₁ = FcTy.

Der Speicher 2 hält den Wert des Ausgangssignals Ni des Zählers 1 beim Erscheinen des zweiten Impulses des Signals F, während eines Zählintervalls Γ fest, wobei T die Meßperiode ist Der Zähler 1 fährt fort, die Taktimpulse zu zählen bis zu dem Wert

Nr = F_CT

wonach der Zähler gelöscht wird und für einen neuen Zyklus bereit ist

Das Signal N₁ wird in dem Speicher 2 für die Dauer T der Meßperiode gespeichert und gleichzeitig als Adresse in den Festspeicher 3 eingegeben.

Die »Wörter« des Festspeichers 3 stellen den folgenden Ausdruck dar:

M=[X-B-(A + Cd_v) N_xIFc] K

worin K eine gegebene Konstante und B, A und C die Kenstanten der Gleichung (5) sind. Der Speicher 3 stellt somit eine Zuordnung zwischen den Werten N₁ und M her. Ein die Größe M repräsentierendes Signal wird zu der Multiplizierschaltung 4 geschickt, die es mit dem Wert Fc/K multipliziert. Das Auseangssienal der

Multiplizierschaltung 4, nämlich

wird in der Teilerschaltung 5 durch das Signal N\ dividiert, worau- sich das Ausgangssignal

KT₁ ίο

ergibt.

Der Vergleicher 6 vergleicht das Signal F₀ mit dem Signal der momentanen Raddrehzahl F/, und wenn F, kleiner oder gleich Fo zu irgendeinem Zeitpunkt wird, wird die Bremse gelöst

Nimmt man z. B. an, daß dieser Zustand des Rades nach einigen Meßperioden eintritt, wie im Diagramm der F i g. 1 am Punkt H dargestellt, dann werden an dieser Stelle die Bremsen der beiden Räder der Achse gelöst; die Schaltung 9 stellt fest, wenn die Bremsung von neuem beginnen soll.

Die Schaltung 9 steuert die Multiplizierschaltung 4 in der Weise, daß sie ein zweites Bezugssignal Fo liefert, das an den Eingang des Vergleichers 6 angelegt wird, nachdem das Signal F/ unter das Signal Fo gefallen ist. Das Signal Fo nimmt linear ab, und zwar mit einer Neigung, die proportional zur Fahrzeugverzögerung in dem der Stelle H entsprechenden Moment ist, ausgehend von einem Anfangswert, der gleich der Drehzahl des langsameren Rades in dem der Stelle H entsprechenden Moment ist

Wenn das Bezugssignal Fo gleich oder kleiner als das Signal der momentanen Raddrehzahl Fo des langsameren Rades der Achse wird, steuert der Vergieicher 6 die Schaltung 7, so daß diese den Bremsdruck wieder erhöht. Dies ist an dem Punkt H\ des Diagramms der F i g. 1 dargestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 Patentansprüche:

1. Biockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage, bei der die Bremse lösbar ist, wenn ein erster Meßwert einen ersten Bezugswert erreicht, und erneut anlegbar ist, wenn ein zweiter Meßwert einen zweiten Bezugswert erreicht, umfassend einen Drehzahlfühler zur Ermittlung einer momentanen Raddrehzahl und einen Beschleunigungsfühler zur Ermittlung der Fahrzeugverzögerung, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Meßwert die momentane Raddrehzahl darstellt, und daß der erste Bezugswert Fo ein in Meßperioden immer wieder erneut ermittelter Wert ist, der von der Fahrzeugverzögerung und dem Wert der Raddrehzahl zu Beginn der jeweiligen Meßperiode nach der Formel