DE2555404A1

DE2555404A1 - Blockierfreie bremsanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2555404A1
Application number: DE19752555404
Authority: DE
Inventors: Marc Alan Karon; Bruce Earl Latvala; Ralph Wayne Rothfusz
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1974-12-09
Filing date: 1975-12-09
Publication date: 1976-06-10
Also published as: DE2555403B2; AU8734875A; SE411185B; JPS5183992A; AU499483B2; IT1049990B; DE2555403A1; SE7513862L; SE411184B; FR2294067B1; FR2294068A1; JPS5932341B2; FR2294068B1; JPS5183991A; AU8734775A; FR2294067A1; GB1527630A; SE7513861L; JPS5932340B2; DE2555403C3

Description

Blockierfreie Bremsanlage für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine blockierfreie Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit Strömungsmitteldruckbremsen.

Blockierfreie Bremsanlagen für Fahrzeuge mit Strömungsmitteldruckbremsen besitzen normalerweise eine Modulationsexnrichtung zur Lüftung des Bremsdruckes bei Abtastung eines bevorstehenden Rutschj- :zustandes, die auch als Steuerrelais dient und in dieser Eigenschaft während des normalen Bremsvorganges Druckströmungsmittel ί ian die Bremsstellglieder leitet. Um die meist während des norma- j

j len Bremsvorganges erforderlichen hohen Verzögerungsgeschwindig- j

keiten des Fahrzeugs zu erreichen, muß diese Art von Modulationseinrichtungen, die auch als Steuerrelais arbeitet, hohe Durchsatz leistungen aufweisen. Diese hohen Durchsätze stehen jedoch meist einer hoher adaptiven Bremsleistung entgegen.

609824/081 6

-2-

Daher sind die meisten bekannten, auch als Steuerventile arbeitenden Modulationseinrichtungen mit einer "druckluftbetätigten

!Schaltlogik" versehen, um den Durchsatz der Modulationseinrich- ι

: ΐ

ίtung während des adaptiven Bremsvorgangs zu vermindern. Obwohl ! ,diese bekannten Modulationseinrichtungen mit "druckluftbetätigter j

Ϊ j

iSchaltlogik" meist eine annehmbare Leistung aufwiesen, erhöht j j diese "druckluftbetätigte Schaltlogik" den Aufwand des Modulationsp :ventils und daher auch dessen Kosten. Außerdem besitzt die in das j

! ί

: ι

! Modulationsventil einzubauende "druckluftbetätigte Schaltlogik"

meist verhältnismäßig enge durchflußhindernde öffnungen oder ί Leitungen, die leicht durch Verunreinigungen in der Druckströmungs- ;mittelversorgung des Fahrzeugs verstopft werden können, wodurch der adaptive Bremsdruck ausfällt.

Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Steuerschalr

elektronisch

,tung für eine adaptive Bremsanlage zu schaffen, welche/während :der Betätigung der adaptiven Bremsanlage für eine verringerte ;Bremsdruckerhöhung durch die Modulationseinrichtung sorgt.

Erfindungsgemäß ist eine blockierfreie Bremsanlage zur Steuerung mindestens einer Bremse eines beräderten Fahrzeugs vorgesehen, welche einen Drehgeschwindigkeitsfühler zur Erzeugung eines der Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades proportionalen Drehge-

j schwindigkeitssignals umfaßt, ferner eine Schlupfabtasteinrichtung, welche bei Abtastung eines bevorstehenden Blockierzustandes in Abhängigkeit vom Drehgeschwindigkeitssignal ein Schlupfabtastsignal erzeugt und dieses löscht, wenn der bevorstehende Blockierzustand nicht mehr gegeben ist, sodann eine

609824/08 16

Signalmodifizierschaltung, welche in Abhängigkeit vom Ausgangs-Signal der Schlupfabtastvorrichtung ein Bremsdrucksteuersignal erzeugt/ und schließlich eine Modulationseinrichtung, welche in Abhängigkeit vom Bremsdrucksteuersignal Strömungsmittel unterschiedlicher Druckpegel an ein dem Rad zugeordnetes Bremsstellglied gelangen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalmodifizier schaltung in Abhängigkeit vom Schlupfabtastsignal das Bremsdrucksteuersignal mit einer bestimmten Geschwindigkeit ver- j stärkt, wenn das Schlupfabtastsignal nicht anliegt und daß sie j ein Brem&drucksteuersignal erzeugt, dessen Wert bewirkt, daß die ; Mödüiatiönseinrichtung den an das Bremsstellglied weitergeleiteten Bremsdruck von dem Zeitpunkt an lüftet, in welchem das Schlupf- ; abtastsignal erzeugt wird, ferner dadurch, daß die Signalmodifizier schaltung einen Kreis zur Abgabe eines Hilfssignals besitzt, daß das Hilfssignal eine Funktion des Wertes ist, welchen das Bremsdrucksteuersignal zu dem Zeitpunkt besitzt, in welchem das Schlupf-

abtastsignal erzeugt wird, sodann dadurch, daß die Signalmodi- |

fizierschaltung auch eine Schaltvorrichtung umfaßt, welche in I

Abhängigkeit vom Schlupfabtastsignal das Bremsdrucksteuersignal mit dem Hilfssignal vergleicht, wenn das Schlupfabtastsignal gelöscht wird und schließlich dadurch, daß das Bremsdrucksteuersignal anschließend wieder mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit verstärkt wird.

Der Vorteil der Erfindung liegt in einer verhältnismäßig einfachen und billigen Adaptivbremsanlage für Fahrzeuge mit Strömungsmitteldruckbremsen, die für eine Bremsdruckerhöhung mit veränderlicher Geschwindigkeit sorgen, wenn die Modulations-

609824/0816 -4-

einrichtung am Ende eines Bremsdrucklüftungstaktes neuen Druck aufbauen muß.

j Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Bej Schreibung erwähnten Merkmale und Maßnahmen können von erfindungs-

j wesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen:

Figur 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbexspieles

j einer erfindungsgemäßen adaptiven Bremsanlage

lFigur 2 einen Stromlaufplan des bei der adaptiven Brems-

j anlage der Figur 1 verwendeten Arbeitstaktumsetzers

j Figur 3 ein Kurvenbild der verschiedenen durch den in Figur

j 2 gezeigten Arbeitstaktumsetzer erzeugten Signale

j während des Betriebes der adaptiven Bremsanlage

j :

j Figur 4 einen Stromlaufplan der bei der adaptiven Bremsan-

lage der Figur 1 eingesetzten Signalmodifizierschaltung j

Figur 5 ein Kurvenbild mit den Änderungen verschiedener Signale der adaptiven Bremsanlage während der Adaptivsteuerung der Fahrzeugbremsen.

Eine adaptive Bremsanlage 10 (Figur 1) besitzt einen Fühler 12, der in Abhängigkeit von der Drehung eines der Fahrzeugräder ein der Drehgeschwindigkeit des Rades 14 proportionales Dreh-

609824/0816 - 5 -

j ^;

jgeschwindigkeitssignal erzeugt. Das Ausgangssignal des Fühlers 12 _;

i ;

'liegt am Eingang eines Schlupfabtastkreises 16 an. Natürlich kön- ;

• i

inen mehrere Fühler 12 an entsprechende bekannte Wahlschaltungen ; angeschlossen werden. Die Auslegung des Schlupfabtastkreises kann ebenfalls bekannt sein; der Schlupfabtastkreis arbeitet in Ab- ^:

i ■

jhängigkeit vom Ausgangssignal des Fühlers 12, um an seiner Aus- * igangsklemme 18 ein Signal zu erzeugen, wenn er einen bevorstehenden Blockierzustand des Rades 14 abtastet sowie um das Signal an der Klemme 18 zu löschen, wenn der bevorstehende Blockierzustand des Rades 14 nicht mehr gegeben ist. Somit schaltet das an der Klemme 18 anliegende Signal zwischen zwei Werten um: Einem hohen Wert, wenn der Schlupfabtastkreis 16 einen bevorstehenden Blockierzustand des Rades 14 abtastet und einen niedrigeren Wert in allen anderen Fällen. Das Signal an der Klemme 18 gelangt an eine Signalmodifizierschaltung 20, welche an ihrer Ausgangsklemme 22 ein Bremsdrucksteuersignal erzeugt, das dem Solldruckpegel in den Bremsstellgliedern des Fahrzeug proportional ist. Ein Ausführungsbeispiel der Signalmodifizierschaltung 20 wird nachstehend näher beschrieben. Eine zweite Eingangsklemme 26 der Signalmodifizierschaltung 20 ist über einen Schalter 28 an eine ; .Spannungsquelle 30 geführt, die einen bestimmten Wert besitzt. Der Schalter 28 ist in den Bremslichtschalter des Fahrzeugs gelegt, so daß er bei Betätigung der Fahrzeugbremsen schließt und · bei Freigabe der Bremsen öffnet. S

Ein Arbeitstaktumsetzer 24 erzeugt ein Adaptivsteuersignal, das über ein UND-Tor 33 an das elektrisch betätigte Ventil des Steuerventils 34 der Anlage gelangt. Das Modulationssteuerventil

6 0 9 8 2 4/0816 ~⁶~

34 kann durch eine beliebige Modulationseinrichtung bekannter Art" ersetzt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Das Modulationssteuerventil 34 steuert die Strömungsmittelversorgung der Bremsstellglieder 3 6 des Fahrzeugs, welche die Betätigung der das Rad 14 überwachenden Bremsen steuern. Die Anschaltklemme eines Flip-Flops 32 ist an die Ausgangsklemme 18 des Schlupfabtastkreises 16 geführt, während an der Löschklemme das durch eine Inversionsschaltung umgekehrte Signal der Klemme 26 der Signalmodifizierschaltung 20 anliegt. Die Ausgänge des 'Flip-Flops 32 und des Arbeitstaktumsetzers 24 sind an entsprechende Eingangsklemmen des UND-Tors 33 angeschlossen. Das Ausgangs-J signal des UND-Tors 33 steuert das elektrisch betätigte Ventil des Modulationssteuerventils 34. Somit sperren der Flip-Flop 32 iund das UND-Tor 33 normalerweise das Ausgangssignal des Arbeitstaktumsetzers 24. Wenn jedoch der Schlupfabtastkreis 16 einen ■bevorstehenden Blockierzustand abtastet, wird der Flip-Flop 32 'angeschaltet und dadurch auch der Arbeitstaktumsetzer 24 beaufschlagt, um das Modulationssteuerventil 34 anzusteuern. Der Flip-Flop 32 bleibt angeschaltet, bis alle Fahrzeugbremsen gelüftet ^!sind, worauf das Signal an der Klemme 26 gelöscht wird und damit auch der Flip-Flop 32.

Aufbau und Arbeitsweise des Arbeitstaktumsetzers 24 werden nun anhand der Figuren 2 und 3 näher beschrieben. Der Arbeitstaktumsetzer 24 umfaßt einen Steuerrechenverstärker 38, welcher die Signale an seiner positiven Eingangsklemme 42 und der negativen Eingangsklemme 40 vergleicht und ein Signal erzeugt, wenn der Wert des Signals an der positiven Klemme größer ist als der Wert

6098 24/08 16 ~⁷"

des Signals an der negativen Klemme. In diesem Falle ist die negative Klemme 40 des Verstärkers 38 an die Ausgangsklemme 22 der Signalmodifizierschaltung geführt, und an der positiven Klem- j

me 42 liegt ein Schein-Druckrückführungssignal an, dessen Er- ί

I zeugung nachstehend näher beschrieben wird. Das durch die Kurve 1 in Figur 3 dargestellte Adaptivsteuersignal an der Ausgangsklemme 44 gelangt an das elektrisch betätigte Ventil des Modulationssteuerventils 34. Wenn das Adaptivsteuersignal an der Ausgangsklemme 44 des Verstärkers 38 hochpegelig ist, wird das

elektrisch betätigte Ventil beaufschlagt, um Bremsdruck abzu- !
'bauen, und wenn das Signal an der Klemme 44 niederpegelig ist, ischließt das elektrisch betätigte Ventil, damit sich Bremsdruck aufbauen kann. Das Signal an der Klemme 44 gelangt auch über einen Widerstand 46 zur Aufladung an einen Kondensator 48, der mit der negativen Klemme 50 eines zweiten Rechenverstärkers 52 verbunden ist, der gleich dem Rechenverstärker 38 ausgelegt ist. Parallel zum Widerstand 46 ist eine Diode 54 geschaltet, deren Kathode an die Ausgangsklemme 44 und deren Anode an die Klemme 50 geführt ist. Die Größe des Signals an der Klemme 50 des Verstärkers 52 wird, durch die Kurve 2 in Figur 3 dargestellt. Die positive Eingangsklemme 56 des Verstärkers 52 ist an einen Spannungsteiler 58 angeschlossen, der ein an der Klemme 56 anliegendes Signal erzeugt, welches etwa 66 % des zulässigen Höchstwertes des an der Klemme 50 anliegenden Signals darstellt. Wie der Verstärker 38 vergleicht auch der Verstärker 52 die Signale an den Klemmen 56 und 50 und erzeugt an seiner Ausgangsklemme 60 ein Signal, wenn der Wert des Signals an der Klemme größer ist als der des Signals an der Klemme 50. Die Größe des

609824/0816

—8 ™"

an der Ausgangsklemme 60 anliegenden Signals ist durch Kurve 3 in Figur 3 dargestellt. Das Signal an der Ausgangsklemme 60 gelangt über einen Widerstand 62 an die positive Eingangsklemme 66 !eines den Rechenverstärkern 52 und 38 gleichen Rechenverstärkers 68, um einen Kondensator 64 aufzuladen, der mit der positiven iEingangsklemme 66 verbunden ist. Zum Widerstand 62 ist eine Diode

70 parallel geschaltet, deren Anode an die Eingangsklemme 66 und deren Kathode an die Ausgangsklemme 60 geführt ist. Die Größe des ; an der Klemme 66 anliegenden Signals wird durch die Kurve 4 in Figur 3 dargestellt. Eine negative Eingangsklemme 71 des Rechenverstärkers 68 ist mit einem dem Spannungsteiler 58 gleichen Spannungsteiler 72 verbunden, der ein an der Klemme 71 anliegendes Signal erzeugt, das etwa 66 % des hochstzulässxgen Wertes des an der Klemme 66 anliegenden Signals darstellt. Wie die Rechenverstärker 38 und 52 vergleicht auch der Rechenverstärker 68 i

!die Signale an den Klemmen 66 und 71 und erzeugt an einer Ausgangsklemme 74 ein Signal, wenn der Wert des an der positiven j Eingangsklemme 66 anliegenden Signals größer ist als der des an der negativen Eingangsklemme 71 anliegenden Signals. Das Sig-

nal an der Ausgangsklemme 74 ist durch die Kurve 5 in Figur 3 dargestellt. Außerdem sind parallel zu den Rechenverstärkern 68,52 und 38 die Rückkopplungswiderstände 76,78 und 81 geschaltet.

Das Signal an der Ausgangsklemme 74 gelangt an eine Schaltung 77, welche aus einer Reihenschaltung mit einer Diode 79 und einem Widerstand 80 sowie einer dazu parallel geschalteten Reihenschaltung mit einem Widerstand 82 und einer Diode 84 besteht, wobei

6 0 9 8 2 4/0816

-9-

j i

I i

idie Dioden 84 und 79 entgegengesetzt gepolt sind. Die Anode der [ !Diode 79 und die Kathode der Diode 84 sind an die Ausgangsklemme ·

f I

^;74 geführt. Das Ausgangssignal der Schaltung 77 dient zur Steuerung der Aufladung eines Kondensators 86, der mit einer Geschwindig- :

jkeit geladen und entladen wird, welche durch den Wert des Kondensattors 86 und je nach den Betriebsbedingungen durch den eines der beiden Widerstände 80 oder 82 bestimmt wird. Die Ladungsgröße der Platte 88 des Kondensators 86 wird durch die Kurve 6 in Figur 3 dargestellt und bildet das Schein-Druckrückführungssignal, welches den Bremsdruckpegel in den Bremsstellgliedern 36 annähert.

;Dieses Signal liegt an der Eingangsklemme 42 des Rechenverstärkers 38 an.

Der elektronische Schaltkreis, dessen Eingang an die Kathode der Diode 54 geführt ist, und dessen Ausgang die Platte 88 des Kondensators 86 darstellt, entspricht dem Signalgeber für das Schein-Druckrückführungssignal. Außerdem kann diese. Vorrichtung in zwei ünterschaltkreise unterteilt werden. Der erste Unterschaltkreis besteht aus einem Geber für ein Zwischensignal, der zwischen die Eingangsklemme des Schein-Druckrückführungssignalgebers und die Ausgangsklemme 74 der Vergleichsschaltung 68 geschaltet ist. Wie nachstehend näher erläutert wird, entspricht das Zwischensignal an der Ausgangsklemme 74 der Vergleichsschaltung 68 einer niederpegeligen Spannung an dieser Ausgangsklemme. Der zweite Unter Schaltkreis, auch Endstufe genannt, besteht aus dem Kondensa-i tor 86, der einerseits mit dem Widerstand 80 und der Diode 79 zur Bildung eines Ladeweges zusammengeschaltet ist und andererseits mit dem Widerstand 82 und der Diode 84 zur Bildung eines

609824/0816 -10-

Entladeweges verbunden ist. Die Aufladung oder Entladung des Kondensators 86 erfolgt in Abhängigkeit vom Pegel des Ausgangs-

I I

!signals an der Klemme 74. j

£ i

ι ;

Anhand der Figur 4 wird nun der Aufbau der Sxgnalmodifizierschal- ; l i

tung 20 näher beschrieben. ι

Jn Figur 4 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Signal- ;

!modifizierschaltung 20 gezeigt, in welcher die Ausgangsklemme 18 der Schlupfabtastschaltung 16 an die Basis eines Transistors 88 geführt ist, dessen Kollektor mit der Ausgangsklemme 22 und Emitter mit Masse verbunden ist. Eine beliebige Stromquelle 90 bekannter Art ist zwischen die Klemmen 26 und 22 geschaltet. Zur Stromquelle 90 ist ein Widerstand 92 parallel geschaltet. Zwischen dem Kollektor und Emitter des Transistors 88 ist ein Kondensator 94 zum Transistor parallel geschaltet, und eine Diode 100 ist zwischen den Kollektor des Transistors 88 und eine entsprechende Klemme des Kondensators 94 gelegt. Eine beliebige Stromableitung 96 bekannter Art und ein Widerstand 98 sind parallel zum Kondensator 94

geschaltet. Die Diode 100 verhindert eine Entladung des Kondensa- ! sie

tors 94 über die Klemme 22, doch gestattet/natürlich die Aufiladung des Kondensators über die Stromquelle 90. Die Ladung des (Kondensators 94 entspricht einer im folgenden Hilfssignal genannten Spannung.

Angenommen, im Anfangszustand des Arbeitstaktumsetzers 24, d.h. !vor Einleitung der Adaptivsteuerung der Fahrzeugbremsen seien die jRelativwerte der an den Klemmen 40 und 42 der Vergleichsschaltung

609824/0816

38 anliegenden Signale so, daß der Wert des Adaptivsteuersignals an der Klemme 44 niederpegelig ist, wodurch das Modulationssteuerventil 34 eine freie Strömungsmittelversorgung der Bremsstellgliejder 36 gestattet. Ferner sei angenommen, daß die Anlage in diesem Zustand vor Auslösung der Adaptivsteuerung der Fahrzeugbremsen für eine Zeitspanne verweilte, die länger ist als die Zeitkonstant^n der verschiedenen Schaltbauteile des Arbeitstaktumsetzers 24. In diesem Zustand entlädt sich der Kondensator 48 über die Diode 54, j

so daß das Signal an der Eingangsklemme 50 der Vergleichsschaltung: 52 verhältnismäßig niederpegelig ist. Daher ist das Signal an der Klemme 60 hochpegelig wie durch Kurve 3 der Figur 3 gezeigt ist. Der hohe Wert des Signals an der Klemme 60 erhält die Ladung des ; Kondensators 64 aufrecht und daher ist das Signal an der Klemme

Ver >

66 der gleichschaltung 68 größer als das an der Klemme 71 der '■.

Vergleichsschaltung 68 anliegende Signal. Daher ist auch das ^! durch die Kurve 5 der Figur 3 dargestellte Zwischensignal an ^! der Äusgangsklemme 74 verhältnismäßig hochpegelig.Daher wird die Diode 79 in Stromrichtung betrieben, so daß der Kondensator 86 voll aufgeladen wird. Somit besitzt zum Zeitpunkt der Einleitung der Adaptivsteuerung der Fahrzeugbremsen t_fi (Figur 3) das an der Klemme 42 anliegende Signal seinen hochstzulässigen Wert.

Angenommen, der Schlupfabtastkreis 16 erkenne zum Zeitpunkt t_Q (Figur 3) einen bevorstehenden Blockierzustand der Fahrzeugräder 14 und bewirke, daß das Bremsdrucksteuersignal an der Ausgangsklemme 22 der Signalmodifizierschaltung 20 auf seinen niedrigsten möglichen Wert abfalle; dies wird nachstehend näher erläutert. Wen dies zum Zeitpunkt t_Q auftritt, schaltet die

609824/0816 _₁₂_

- 12 - 255540A

Vergleichsschaltung 38 um und bewirkt damit, daß das Adaptivsteuersignal an der Klemme 44 hochpegelig wird. Dieses Signal beaufschlagt das Modulationssteuerventil 34 zur Einleitung eines Bremsdruckabbaus in den Bremsstellgliedern 36. Der hohe Wert des Adaptivsteuersignals an der Ausgangsklemme 44 bewirkt eine Aufladung des Kondensators 48 mit einer Zeitkonstante, welche von den Werten des Widerstandes 4 6 und des Kondensators 48 abhängt. Wenn der Wert der am Kondensator 48 anliegenden Spannung, die als Signal an der Klemme 50 des Verstärkers 52 dargestellt

I ist, größer ist als der Wert des an der Klemme 56 dieses Ver- ■

j Γ

:stärkers anliegenden Signals, das wie vorstehend erwähnt, etwa

ι - ■

66 % des Maximalwertes des an der Klemme 50 anliegenden Signals '-, darstellt, schaltet der Verstärker 52 um, und bewirkt, daß das ; durch die Kurve 3 der Figur 3 dargestellte Signal an seiner Aus- ^ !gangsklemme 60 niederpegelig wird. Der Zeitpunkt, in welchem der

I Kondensator 48 etwa 66 % seines Höchstwertes erreicht, wird durch

i ;

j den Zeitpunkt t- der Figur 3 dargestellt. Wie bereits erwähnt, ; I wird das Signal an der Klemme 60 zum Zeitpunkt t.. niederpegelig, : wodurch sich der Kondensator 64 schnell über die Diode 7 0 entlädt und damit fast unmittelbar die Größe des Signals an der Klemme 66 des Rechenverstärkers 68 auf einen Wert verringert, der kleiner ist als der des Signals an der Klemme 71. Wenn dies eintritt, wird das Zwischensignal an der Ausgangsklemme 74 des Rechenverstärkers 68 niederpegelig, wie durch die Kurve 5 in Figur 3 gezeigt ist. Der niedere Wert des Zwischensignals an der Klemme 74 legt eine Vorspannung in Sperrichtung an die Diode 79 und steuert die Diode 84 in Stromrichtung durch, so daß sich der Kondensator 86 über den Widerstand 82 und die Diode 84 mit

609824/0816

— 13 —

einer von den Werten des Widerstandes 84 und des Kondensators |

86 abhängigen Zeitkonstante entlädt. Der Wert der am Kondensator |

I 86 anliegenden Ladespannung, welche das an der Klemme 42 des Re- j

chenverstärkers 38 anliegende Schein-Druckrückführungssignal dar- ■ stellt, nimmt in der Zeitspanne t,.-t₃ exponentiell ab wie es die j Kurve 6 der Figur 3 zeigt. Obwohl der Lüftungstakt zum Zeitpunkt \ t_n eingeleitet wurde, verringert sich der Wert des Rückführungs- ^; signals nicht, was im wesentlichen eine Verminderung des Brems- ^: !drucks bis zum Zeitpunkt t.. darstellt. Folglich stellt die Zeitspanne t_Q-t.j die zur Betätigung des elektrisch betriebenen und das Modulationssteuerventil 34 steuernden Ventils erforderliche Zeitverzögerung dar. Auch die Kurve 6 der Figur 3 fällt bis zum Zeitpunkt t^ weiterhin, selbst wenn der Wert dieses Signals im Zeitpunkt t₂ den des Bremsdrucksteuersignals unterschreitet. Folglich ist die Zeitspanne t₉ - t-, die zur Abschaltung des Magnetventils im Modulationssteuerventil 34 erforderliche Zeitverzögerung. Wenn jedoch der Wert des Schein-Druckrückführungssignals unter den des Bremsdrucksteuersignals zum Zeitpunkt t^ der Figur 3 abfällt, schaltet der Rechenverstärker 38 iwieder um, so daß das Adaptivsteuersignal an der Klemme 44 zur j 'Abschaltung des Magnetventils wieder niederpegelig wird, um einen ) Aufbau des Bremsdrucks in den Bremsstellgliedern 36 einzuleiten, j !Wenn dies eintritt, entlädt sich der Kondensator 48 schnell über I die Diode 54, wodurch der Rechenverstärker 52 sofort umschaltet, und das durch die Kurve 3 der Figur 3 dargestellte Signal an der Klemme 60 wieder hochpegelig wird. Somit wird der Kondensa- !tor 64 mit einer von den Werten des Kondensators 64 und des iWiderstandes 62 abhängigen Zeitkonstante aufgeladen. Wenn die

609824/0816 _₁₄_

Ladespannung des Kondensators 64, die an der Eingangsklemme 66 des Rechenverstärkers 68 anliegt, 66 % ihres hochstzulässigen Wertes übersteigt ,wird das an der Klemme 74 anliegende und durch die Kurve 5 der Figur 3 dargestellte Zwischensignal hochpegelig.

!Wenn das Signal an der Klemme 74 hochpegelig wird, steuert die j Diode 79 in Stromrichtung durch und an der Diode 84 liegt eine Vorspannung in Sperrichtung an, so daß der Kondensator 86 der Endstufe mit einer Zeitkonstante aufgeladen wird, die von den

ί '■

[Werten des Widerstandes 80 und des Kondensators 86 abhängt. Da die das Schein-Rückführungssignal darstellende Ladespannung !am Kondensator 86 jetzt ansteigt, endet die Abnahme der Ladespan- ;nung am Kondensator 86 im Zeitpunkt t., und steigt mit einer jexponentiellen Geschwindigkeit an, die von den Relativwerten des

I ^:

!Widerstandes 80 und Kondensators 86 in der Zeitspanne t₃~t₅ ;abhängt. Natürlich setzt sich der Anstieg der Ladespannung am i Kondensator 86 der Endstufe fort, obwohl ihr Wert und damit auch der Wert des Schein-Druckrückführungssignals den des Bremssteuer-

,signals an der Klemme 40 im Zeitpunkt t- überschreitet. Die ' j Zeitspanne t, - t_ stellt die Anschaltzeit des Magnetventils :

! i

j für einen anderen Bremsdrucklüftungstakt dar. Wie Kurve 1 der !

i ι

ι ;

Figur 3 zeigt, schaltet der Rechenverstärker 38 im Zeitpunkt t^ wieder um, um einen anderen Bremsdrucklüftungstakt einzuleiten, und zwar in genau der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben,

wenn der Arbeitstaktumsetzer zuerst im Zeitpunkt t_ beaufschlagt wird. Der Arbeitstaktumsetzer 24 arbeitet für eine unbegrenzte Zeitspanne auf diese Weise weiter, indem er um das Bremssteuersignal herumpszilliert.

609824/081 6

-15-

Zu einem nachfolgenden Zeitpunkt erkennt der Schlupfabtastkreis 16, daß kein bevorstehender Blockierzustand des Rades 14 mehr gegeben ist. Daher steigt der Wert des Bremsdrucksteuersignals an der Klemme 40 des Rechenverstärkers 38 an. Wenn ein stufenweiser Anstieg vorgegeben ist, dann steigt der Wert des Bremssteuersignals an der Klemme 40 des Arbeitstaktumsetzers 24 stufenförmig an. In diesem Falle funktioniert der Arbeitstaktumsetzer 24 genau wie vorstehend beschrieben weiter, um auch hier wie im Falle der exponentiell en Lüftung in der Zeitspanne t..-t₂ ' (siehe Kurve 6 der Figur 3) eine exponentielle Erhöhung des Brems-j druckes zu bewirken. Der Arbeitstaktumsetzer 24 spricht auch auf ; andere Änderungen als den stufenförmigen Anstieg oder Abstieg \ des an der Klemme 40 anliegenden Bremssteuersignals an, indem er j die relativen Zeitpunkte einstellt, in welchen das Adaptivsteuersignal an der Klemme 44 hoch- oder niederpegelig ist. Abschließend sei bemerkt, daß der Arbeitstaktumsetzer 24 in Abhängigkeit von einem stufenförmigen Abstieg des an der Klemme 40 anliegenden BremssteuersignaIs bewirkt, daß das Modulationssteuerventil 34 den Druck solange lüftet, bis der Solldruckpegel annähernd erreicht ist und ferner bewirkt, daß das Adaptivsteuersignal an der Klemme 44 oszillierend an- und abgeschaltet wird, um den Solldruckpegel aufrechtzuerhalten. Ebenso spricht der Arbeitstaktumsetzer auf einen stufenförmigen Anstieg des an der Klemme 40 anliegenden Bremssteuersignals an, indem er das Magnetventil im Modulationssteuerventil 34 solange abschaltet, bis im wesentlichen der Solldruckpegel erreicht ist, und dann das Adaptivsteuersignal an der Klemme 44 zur Aufrechterhaltung dieses Druckpegels schwingen läßt. Ebenso spricht der Umsetzer

609824/0816 _Λ,

24 auf einen sägezahnförmigen Anstieg oder Abstieg des Wertes des Bremssteuersignals an, indem er im Falle einer Druckerhöhung

!während eines jeden Taktes für eine proportional längere Zeitspanne abgeschaltet als angeschaltet bleibt, so daß der durchschnittliche Strömungsmitteldruckpegel sägezahnförmig ansteigt.

Die Vorrichtung arbeitet natürlich auch im umgekehrten Sinne !bei einem sägezahnförmigen Abfall des Wertes des an der Klemme :40 anliegenden Bremsdrucksteuersignals. Ferner spricht der Arbeits itaktumsetzer 24 in gleicher Weise auf alle anderen Änderungen des Wertes des an der Klemme 40 anliegenden Bremsdrucksteuersignals an.

Anhand der Figuren 4 und 5 werden nun Arbeitsweise und Aufgabe des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Signalmodifizierschaltung 2 0 näher erläutert.

Die oberste, als Steuerspannung bezeichnete Kurve der Figur 5 zeigt das Signal an der Klemme 26. Die zweite, als Ausgangssignal des Schlupfabtastkreises bezeichnete Kurve zeigt das Signal an der Klemme 18. Die ausgezogenen Linien der dritten, als Bremsdrucksteuersignal bezeichneten Kurve zeigen das Signal an der Klemme 22 und die gestrichelten Linien die am Kondensator 94 während der Perioden anliegende Spannung, in welchen sich diese Spannung von der an der Klemme 22 unterscheidet. Die unterste, als Bremskammerdruck bezeichnete Kurve der Figur 5 zeigt den Druckverlauf in den Bremsstellgliedern 36. Alle Kurven sind als Funktion der Zeit aufgetragen. Angenommen, im Zeitpunkt t werde die Bremse betätigt. Wie aus der obersten Kurve

609824/0816 , - 17 -

l'der Figur 5 hervorgeht, liegt zu diesem Zeitpunkt die Spannung V

lan der Klemme 26 an. Auch der Kondensator 94 beginnt, sich im 'wesentlichen linear aufzuladen, wobei die Ladegeschwindigkeit ^!durch die Differenz der Werte zwischen der Stromquelle 90 und ider Stromableitung 96 bestimmt wird. Dies ist durch die Linie

;a-B der Figur 5 dargestellt. Da der Flip-Flop 32 und das UND-Tor 33 eine Steuerung des Modulationssteuerventils durch den Arbeitstaktumsetzer solange verhindern, bis ein erster bevor-

■ stehender Blockierzustand abgetastet ist, kann Strömungsmittel ungehindert zu den Bremsstellgliedern 36 fließen, so daß die Bremsen in normaler Weise betätigt werden. Zum Zeitpunkt t. erkennt der Schlupfabtastkreis 16 bevorstehende Blockierzustände (Figur 5) und erzeugt ein Blockierwarnsignal an der Klemme 18.

■ Dieses Signal steuert den Transistor 88 an, wodurch die Klemme im wesentlichen an Masse geschlossen wird und auch der Flip-Flop 32 angeschaltet wird, um eine adaptive Bremssteuerung einzuleiten und zu bewirken, daß der Arbeitstaktumsetzer 24 das Modulationssteuerventil 34 beaufschlagt, damit ein Bremsdruckabbau in den Bremsstellgliedern 36 herbeigeführt werde. Da die Ausgangsklemme 22 an Masse gelegt ist und daher das am Arbeitstaktumsetzer 24 anliegende Steuersignal seinen kleinsten möglichen Wert besitzt (dargestellt durch die ausgezogene Linie B¹-C' der Figur 5), bewirkt das Ausgangssignal des Arbeitstakt-

J Umsetzers 24, daß das Modulationssteuerventil die Lüftung des Bremsdruckes mit der höchst zulässigen Geschwindigkeit steuert. Wie vorstehend erwähnt, spricht der Arbeitstaktumsetzer 24 auf den Wert des an der Klemme 22 anliegenden Steuersignals an, um j das Modulationssteuerventil in Abhängigkeit vom Wert des Steuer-

609824/0816 -18-

signals zu beaufschlagen. Wenn ein Steuersignal mit sehr niedri-

kjem Wert erzeugt wird, wie im Falle des Masseschlusses der Klemme '22 (dargestellt durch die ausgezogene Linie B'-C> der Figur 5) !befindet sich das Modulationssteuerventil in vollem Lüftungszujstand und daher ist die höchste Lüftungsgeschwindigkeit des Brems-

!druckes gegeben. Wenn, wie nachstehend näher erläutert wird, der !mögliche Höchstwert eines Bremsdrucksteuersignals an der Ausgangs- !klemme 22 gleich ist dem Wert V der Spannungsquelle 30, dann

:würde das Modulationssteuerventil eine ungehinderte Geschwindigkeit für die Bremsdruckerhöhtung zulassen.

iWenn der Bremsdruck abgebaut ist, solange die Klemme 22 an Masse geschlossen ist, muß sich der Kondensator 94 über die Gleichstromableitung 96 entladen, um ein Hilfssignal abzugeben, da die Diode 100 jede andere Entladung des Kondensators verhindert. Da ;sich der Kondensator 94 über die Gleichstromableitung 96 entlädt, :ist diese Entladung linear (siehe Linie B-C der Figur 5). Wie

!die unterste Kurve der Figur 5 zeigt, baut sich der Bremskammerjdruck mit einer im wesentlichen unbegrenzten Geschwindigkeit jwährend der Zeitspanne t_Q-t., auf und wird mit einer im wesentlijchen unbegrenzten Geschwindigkeit während der Zeitspanne t-j-t« !gelüftet. Im Zeitpunkt t~ wird das Blockierwarnsignal an der Klem-j

i me 18 gelöscht, wodurch der Transistor 88 abgeschaltet wird. Jetzt!

[ist der Wert des Steuersignals an der Klemme 22 gleich dem des Hilfssignals am Kondensator 94. Daher wird, wie in Figur 5 gezeigt ist, der Wert des Steuersignals an der Klemme 22 stufenförmig um einen Betrag erhöht, welcher dem Wert der Ladespannung am Kondensator 94 entspricht. Somit fordert der Arbeitstaktum-

609824/0816

-19-

setzer 24 eine s€ufenförmige Erhöhung des Bremsdruckes durch das Modulationssteuerventil.Infolge der Eigenzeitverzögerungen der Anlage kann das Bremsstellglied jedoch nicht sofort auf die stufenförmige Erhöhung ansprechen, sondern baut für eine

kurze Zeitspanne sehr schnell Bremsdruck auf (siehe Zeitspanne ^t2~^t2 ^^{er F;}*-9^{ur 5}) ' bis der durch den Wert des Steuersignals festgelegte Druck erreicht ist. Nach Beendigung des beginnenden Blockierzustandes im Zeitpunkt t₂ wird der Kondensator 94 wieder mit einer linearen Geschwindigkeit aufgeladen, welche durch die Differenz der Werte zwischen der Gleichstromquelle 90 und der Gleichstromableitung 96 bestimmt ist. Dies ist durch den Linienabschnitt C-D der Figur 5 dargestellt. Da der Arbeitstaktumsetzer 24 Bremsdruck mit einer Geschwindigkeit aufbaut, welche der Anstiegsgeschwindigkeit des Bremsdrucksteuersignals an der Klemme 22 proportional ist, wird Bremsdruck proportional in der Zeitspanne ti - t₃ aufgebaut (siehe unterste Kurve der Figur 5). Im Zeitpunkt t_. erkennt der Schlupfabtastkreis 16 wieder einen bevorstehenden Blockierzustand und erzeugt an der Klemme 18 ein Signal, welches den Transistor 88 ansteuert, um die Klemme 22 wieder an Masse zu schließen. Daher lüftet, wie erwähnt, das Steuerventil 34 mit höchstzulässiger Geschwindigkeit in der Zeitspanne t₃ - t.. Im Zeitpunkt t. erkennt der Schlupfabtastkreis 16, daß kein bevorstehender Blockierzustand mehr gegeben ist und löscht das Blockierwarnsignal an der Klemme 18. Wie in der untersten Kurve der Figur 5 gezeigt ist, wird der Druck in den Bremsstellgliedern 36 während der Zeitspanne t., - t. mit höchst möglicher Geschwindigkeit gelüftet. Natürlich wurde

609824/0816 - 20 -

während dieses Bremsdrucklüftungstaktes der Kondensator linear entladen, was durch die gestrichelte Linie D-E der Figur 5 dargestellt ist. Die Zeitspanne t₃ - t.,in welcher der Schlupfabtastkreis 16 einen bevorstehenden Blockierzustand abtastet, ist viel länger als die Zeitspanne t₁ - t~, und daher nimmt der Wert der Ladespannung des Kondensators 94 so weit ab, bis im wesentlichen eine Nu11adespannung bleibt. Wenn der Druckströmung smittellüftungstakt länger als die in Figur 5 gezeigte Zeitspanne t₃ - t, dauert, würde natürlich die Ladespannung des Kondensators 94 auf Nullspannungspegel bleiben. Wenn somit der bevorstehende Blockierzustand im Zeitpunkt t. beendet ist, erfolgt kein stufenförmiger Anstieg des Wertes des Bremsdrucksteuersignals an der Klemme 22 wie im Falle des Zeitpunktes t„, wenn der andere Bremsdrucklüftungstakt beendet wurde. Somit steigt der Wert des Steuersignals im wesentlichen mit linearer Geschwindigkeit an, welche, wie vorstehend erwähnt, durch die Größe der Spannungsquelle 90 und die der Stromableitung 96 bestimmt ist. Der Betrieb der Anlage wird auf diese Weise fortgesetzt, bis das Fahrzeug zum Anhalten gebracht wird oder die Fahrzeugbremsen gelüftet werden.

Natürlich kann die erfindungsgemäße Signalmodifizierschaltung nicht nur mit dem vorstehend beschriebenen Arbeitstaktumsetzer verwendet werden, sondern auch mit jeder geeigneten Schaltung dieser Art, die in Abhängigkeit vom Wert des an der Ausgangsklemme 22 der Schaltung 20 anliegenden Bremsdrucksteuersignals ein Ausgangssignal zur Beaufschlagung einer Modulationsvorrichtung erzeugt, um während des Betriebes der adaptiven Bremsan-

609824/0816 _₂₁_

lage eine sich ändernde Druckaufbau- und Lüftungsgeschwindigkeit zu erreichen; eine solche geeignete Schaltung ist beispielsweise j der in der US-Patentschrift Nr. 3 838 892 beschriebene Arbeitstaktumsetzer .

609824/0816 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche

.^ Blockierfreie Bremsanlage zur Steuerung der Betätigung mindestens einer Bremse eines beräderten Fahrzeugs mit einem Drehgeschwindigkeitsfühler zur Erzeugung eines der Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades proportionalen Drehgeschwindigkeitssignals, mit einem Schlupfabtastkreis, der in Abhängigkeit vom Drehgeschwindigkeitssignal ein Schlupfabtastsignal erzeugt,' wenn ein bevorstehender Blockierzustand des Rades erkannt wird und dieses Schlupfabtastsignal löscht, wenn der bevorstehende Blockierzustand nicht mehr gegeben ist, ferner mit einer Sxgnalmodxfizierschaltung, welche in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Schlupfabtastkreises ein Bremsdrucksteuersignal erzeugt und schließlich mit einer Modulationseinrichtung, welche in Abhängigkeit vom Bremsdrucksteuersignal ein dem Rade zugeordnetes Bremsstellglied mit Strömungsmittel unterschiedlicher Druckpegel versorgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalmodifizierschaltung (20) in Abhängigkeit

609824/0816

vom Schlupfabtastsignal das Bremsdrucksteuersignal mit einer bestimmten Geschwindigkeit verstärkt, wenn das Schlupfabtastsignal nicht anliegt und ein Bremsdrucksteuersignal erzeugt, dessen Wert bewirkt, daß die Modulationseinrichtung (34) den dem Bremsstellglied (36) zugeleiteten Bremsdruck von dem Zeitpunkt an lüftet, in welchem das Schlupfabtastsignal erzeugt wird, ferner dadurch, daß die Signalmodifizierschaltung (20) eine Schaltung zur Erzeugung eines Hilfssignals umfaßt, das eine Funktion des Wertes des Bremsdrucksteuersignals in dem Zeitpunkt ist, in welchem das Schlupfabtastsignal erzeugt wird, sowie dadurch, daß die Signalmodifiziereinrichtung (20) j

I auch eine Schalteinrichtung (88) umfaßt, welche in Abhängig- | keit vom Schlupfabtastsignal das Bremsdrucksteuersignal mit \ dem Hilfssignal vergleicht, wenn das Schlupfabtastsignal ge- j löscht wird und schließlich dadurch, daß das Bremsdrucksteuer- !

signal anschließend mit der bestimmten Geschwindigkeit ansteigt^
2.Blockierfreie Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

net, daß das Bremsdrucksteuersignal während mindestens eines j Teils des Bremsdruckaufbautaktes mit einer im wesentlichen linearen Geschwindigkeit ansteigt.
3.Blockierfreie Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsdrucksteuersignal stufenförmig ansteigt, wenn sein Wert dem des Hilfssignals gleich ist sowie dadurch, daß bei Löschung des Schlupfabtastsignals der Wert des Hilfssignals größer ist als der Wert des Steuersignals.

609824/0816 _ ₃ _

•if-
4. Blockierfreie Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Bremsdrucksteuersignal zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert ändert, ferner dadurch, daß das Steuersignal bewirkt, daß die Modulationseinrichtung (34) Bremsdruck mit der hochstzulässigen Geschwindigkeit aufbaut, wenn es seinen Maximalwert besitzt und mit der höchsi^zulässigen Geschwindigkeit lüftet, wenn es auf seinem Minimalwert ist.
5. Blockierfreie Bremsanlage nach einem der vorhergehenden An- i Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalmodifizierschaltung (20) eine Eingangsklemme (18) sowie eine Ausgangsklemme (22) besitzt, welche ein Bremsdrucksteuersignal abgibt, daß die Schalteinrichtung (88) eine der Eingangsklemme

[ entsprechende Steuerklemme (18) besitzt, ferner dadurch, daß

die Steuerklemme (18) an den Ausgang des Schlupfabtastkreises ; [ (16) geführt ist, daß die Schalteinrichtung (88) bei Erzeugung*

j des Schlupfabtastsignals in Abhängigkeit von diesem den Ausgang (22) der Signalmodifizierschaltung (20) an Masse kurz- ; schließt, um einen Minimalwert des Steuersignals zu erreichen, und schließlich dadurch, daß die Schalteinrichtung (88) den Kurzschlußzustand des Ausgangs (22) der Signalmodifizierschaltung. (20) beendet, wenn das Schlupfabtastsignal gelöscht wird.
6. Blockierfreie Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Erzeugung eines Hilfssignals eine Speichervorrichtung (94) umfaßt, um einen Spannungswert zu speichern, der dem Brems-

6098 2 4/0818

-4-

drucksteuersignal gleich ist, wenn das Schlupfabtastsignal nicht anliegt sowie um den Wert der gespeicherten Spannung mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit zu vermindern, wenn das Schlupfabtastsignal in einem Zeitpunkt erzeugt wird, in welchem das Bremsdrucksteuersignal einen Wert besitzt, der die Modulationseinrichtung (34) so beaufschlagt, daß der an das Bremsstellglied (3 6) geleitete Bremsdruck gelüftet wird.
7. Blockierfreie Bremsanlage nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Erzeugung eines Hilfssignals eine erste zur Speichereinrichtung (94) parallel geschaltete Gleichstromquelle (96) umfaßt, um den Speicher zu entladen, sowie ein einseitig gerichtetes Element (100), das zwischen dem Ausgang einer zweiten Stromquelle (90) und der Speichervorrichtung (94) geschaltet ist, damit diese durch die zweite Stromquelle (90) geladen werden kann, wenn das Schlupfabtastsignal nicht anliegt, ferner dadurch, daß der Wert der zweiten Stromquelle (90) größer ist als der der

das ersten (96), und schließlich dadurch,daß/einseitig gerichtete Element in Abhängigkeit von der Erzeugung des Schlupfabtastsignals in Sperrichtung vorgespannt ist, wodurch die Ladung der Speichereinrichtung (94) durch die zweite Stromquelle (90) unterbrochen wird und ihre Entladung über die erste Stromquelle (96) erfolgen kann.
8. Blockierfreie Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (88) zwischen den Ausgang

609824/0816 -5-

der zweiten Stromquelle (90) und Masse geschaltet ist, um diese Stromquelle (90) in Abhängigkeit von der Erzeugung des Schlupfabtastsignals kur zuzuschließen.
9. Blockierfreie Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (88) ein Transistor ist.

hO. Blockierfreie Bremsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (94) \ ein Kondensator ist.

609824/0818

SY

Leerseite