DE2558712A1

DE2558712A1 - Antiblockierregelsystem

Info

Publication number: DE2558712A1
Application number: DE19752558712
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Ing Grad Jonner
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-12-24
Filing date: 1975-12-24
Publication date: 1977-07-14
Also published as: FR2336282A1; IT1072430B; DE2558712C2; US4053188A; SE7614406L; JPS571462B2; SE407768B; FR2336282B1; JPS5281496A; GB1555250A

Description

Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem, bei dem Schlupfsignale zur Variation des Bremsdrucks mittels eines Stellglieds gewonnen werden, wobei zur Gewinnung dieser Schlupfsignale eine Bezugsgröße dadurch gebildet wird, daß eine von der Raddrehgeschwindigkeit abhängige Größe einem Speicher zugeführt wird, der auf verschiedene Lade- und Entladezeitkonstanten umschaltbar ist, wobei im Bremsfall eine erste negative Zeitkonstante, die eine sehr schnelle Angleichung einer höheren Bezugsgröße an die Radgeschwindigkeit bewirkt, eine zweite negative Zeitkonstante, die eine sehr langsame Abnahme der Bezugsgröße entsprechend einer Abnahme der Fahrzeuggesehwindigkeit auf Untergrund mit kleinem μ bewirkt, und eine dritte positive Zeitkonstante zur relativ schnellen Angleichung der Bezugsgröße an eine größere Radgeschwindigkeit vorgesehen sind.

Ein derartiges Antiblockierregelsystem ist z.B. aus der Dt-OS 2 209 955 bekannt.

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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, unter Nutzung der Lehre der genannten Offenlegungsschrift einen noch vorteilhafteren Bezugsgrößenverlauf für einen Antiblockierregler zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

1) eine Auswahlstufe vorgesehen ist, die die größere der von zwei verschiedenen Rädern abgeleiteten, von der Radgeschwindigkeit abhängigen Größe dem Speicher zuführt,

2) Vergleichsmittel vorgesehen sind, die die Bezugsgröße mit den den Radgeschwindigkeiten entsprechenden Größen vergleicht und je ein Ausgangssignal abgibt, wenn die einzelne Größe die Bezugsgröße über-oder unterschreitet,

3) eine logische Schaltung vorgesehen ist, deren Eingängen je ein Signal zugeführt wird, wenn

a) jede einzelne Größe die Bezugsgröße unterschreitet,

b) jedes Stellglied, das den Rädern, von denen die Größen abgeleitet sind, zugeordnet ist, anspricht,

c) wenigstens eine der Größen die Bezugsgröße übersteigt,

und die ein Signal

a) zur Einschaltung der ersten Zeitkonstante erzeugt, wenn beide den Radgeschwindigkeiten entsprechende Größen kleiner als die Bezugsgröße sind,

b) zur Einschaltung der zweiten Zeitkonstanten erzeugt, wenn beide den Radgeschwindigkeiten entsprechende Größen kleiner als die Bezugsgröße sind und beide Stellglieder angesprochen haben und

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c) zur Einschaltung der dritten Zeitkonstanten erzeugt, wenn wenigstens eine der den Radgeschwindigkeiten entsprechende Größen größer als die Bezugsgröße ist.

Erfindungsgemäß werden also die von zwei Rädern abgeleiteten Signale zur Bildung der Bezugsgröße für die Schlupfmessung dieser Räder herangezogen. Man kann dabei die Räder einer Achse, einer Wagenseite, aber insbesondere diagonal zueinander liegende Räder wählen.

Vorzugsweise sind die oben erwähnten Schaltmittel der logischen Schaltung, die die Einschaltung der ersten Zeitkonstanten bewirken, unabhängig davon wirksam, ob gebremst wird oder nicht. Dies kann auch für die Schaltmittel gelten, die die zweite Zeitkonstante wirksam machen.

Zusätzlich kann man noch eine vierte Zeitkonstante mit positivem Vorzeichen vorsehen, die jedoch nur ein sehr langsames Ansteigen der Bezugsgröße zuläßt. Diese Zeitkonstante wird wirksam gemacht, wenn beide Radgeschwindigkeiten die Bezugs-.größe um wenigstens einen bestimmten Wert (+ Λ.) überschreiten. Die zweite und vierte Zeitkonstante können betragsmäßig gleich sein und sich dann nur im Vorzeichen unterscheiden.

Gemäß einer V/eiterbildung der Erfindung wird schließlich noch eine fünfte Zeitkonstante verwendet, die positives Vorzeichen hat und betragsmäßig zwischen der zweiten und dritten Zeitkonstanten liegt. Diese wird wirksam gemacht, wenn eine der die Radgeschwindigkeit kennzeichnenden Größen größer als die Bezugsgröße ist und um mehr als einen vorgegebenen Wert (+ Λ.) davon abweicht.

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Für die Wahl der Zeitkonstanten wird hier ein Beispiel angegeben, das jedoch keinen beschränkenden Charakter hat. Danach könnten die Zeitkonstanten folgenden Verzögerungen bzw. Beschleunigungen - in Mehrfachen der Erdbeschleunigung gemessen - entsprechen:

erste Zeitkonstante T₁ -*■ - 10 g

zweite Zeitkonstante T₂-* ~ 0,3 g

dritte Zeitkonstante T-j-s» + 2,5 g

vierte Zeitkonstante T* = - T₂ -&> + 0,3 g

fünfte Zeitkonstante Te—^> + 1 g

Zusätzlich kann man noch Schaltmittel vorsehen, die die von einem Rad abgeleitete Größe für die Bezugsgrößenbildung unwirksam machen, wenn diese Größe um mehr als einen vorgegebenen Wert vom Bezugswert abweicht, so daß dann das andere Rad allein zur Bezugsgrößenbildung dient.

Bei digitaler Ausführung der Auswerteschaltung kann man als Speicher einen Vorwärts-Rückwärtszähler verwenden, wobei das Vorzeichen der Zeitkonstanten die Zählrichtung und der Betrag der Zeitkonstanten die Zählgeschwindigkeit bestimmt. Bei Verwendung eines Rechenwerks und von Registern wird durch das Vorzeichen bestimmt, ob addiert oder subtrahiert wird und durch den Betrag der Zeitkonstante wird die Häufigkeit des Addierens oder Subtrahierens eines Betrags und/oder die Größe des zuaddierten bzw. subtrahierten Betrags bestimmt.

Anhand der Zeichnung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein Beispiel eines Antiblockierreglers in Prinzipdarstellung,

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-a.

Pig, 2 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung

zur erfindungsgemäßen Bildung der Bezugsgröße.

In Fig. 1 sind mit 1 und 2 die Meßwertgeber zweier diagonal liegender Räder zum Erzeugen einer von der Radgeschwindigkeit abhängigen Impulsfolge bezeichnet. Deren Signale werden der Auswerteelektronik 3 zugeführt, in der unter anderem Schlupfsignale gebildet werden. Von den Ausgängen der Auswerte schaltung werden Einlaßventile 4 und 6 sowie Auslaßventile 5 und 7 angesteuert. Diese Ventile sind den Rädern zugeordnet, denen auch die Meßwertgeber 1 und 2 zugeordnet sind.

Ein Teil der Auswerteschaltung der Fig. 1 ist in Fig. 2 detailliert dargestellt. Dort ist ein Zähler 10 gezeigt, der zur Bildung der Bezugsgröße dient.

An den Klemmen 11 und 12 werden die den Radgeschwindigkeiten entsprechenden digitalen Größen zugeführt. Die Auswahlschaltung 13 wählt hiervon die größere aus und gibt sie über das UND-Gatter 36, das ODER-Gatter 14 und das normalerweise durchlässige UND-Gatter 15 zum Zähler 10, der sich auf den ihm zugeführten Wert einstellt, solange nicht das UND-Gatter 15 gesperrt ist.

Der Vergleichsstufe 16 werden die den Radgeschwindigkeiten entsprechenden Größen und die Bezugsgröße vom Ausgang des Zählers 10 zugeführt. Die Vergleichsstufe 16 hat sechs Ausgänge I - VI und gibt hieran unter folgenden Bedingungen ein Signal ab, wobei

A- die der einen Radgeschwindigkeit entsprechende Größe, A2 die der anderen Radgeschwindigkeit entsprechende Größe,

A^ die Bezugsgröße und

+ Λ. ein Übersteigen der A-g-Größe durch die A- oder Ag um den Betrag A bedeuten:
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Ausgang Signal bei

T A -3»· A

II A₂ ^

III A₁ <£ A_B

IV A₂ < A_B

V A₁ ^- A_B + A,

VI A₂ > A_B

Das Glied 17 kann man sich als Impulsgenerator mit angeschlossenem einstellbaren Frequenzteiler oder als umschaltbaren Impulsgenerator vorstellen. Je nachdem, auf welchem der Eingänge 1 bis 4 er angesteuert wird, gibt er Impulsfolgen unterschiedlicher Impulsfolgefrequenz ab und zwar mit sehr großer Impulsfolgefrequenz (entsprechend 10 g ), bei Ansteuerung auf Eingang 1 mit einer sehr kleinen Impulsfolgefrequenz (entsprechend 0,3 g), bei Ansteuerung auf Eingang 2 mit einer mittleren Frequenz (entsprechend 2,5 g), bei Ansteuerung auf Eingang 3 und auf einer dagegen kleineren Frequenz (entsprechend 1 g), bei Ansteuerung auf Eingang 4. Die bei Ansteuerung des Generators 17 abgegebenen Impulse werden dem Zähleingang des Zählers 10 zugeführt und bewirken dort eine schrittweise Änderung des Speicherwerts. Die Richtung des Zählens (vorwärts oder rückv/ärts) wird davon bestimmt, ob die Leitung 19 Signal führt oder nicht; es wird hier angenommen, daß der Zähler 10 vorwärts zählt, wenn Leitung 19 kein Signal führt und daß bei Vorhandensein eines Signals auf Leitung 19 auf Rückwärtszählen umgeschaltet wird.

Die erste Zeitkonstante T₁ (entsprechend 10 g ) wird wirksam gemacht, -wenn die Größen A₁ und A₂ kleiner sind als

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* M-

die Bezugsgröße Ag und keines der Einlaßventile 4 und 6 der Fig. 1 angesprochen hat. Diese Ansteuersignale E und Ett werden an den Klemmen 20 und 21 eingekoppelt. Die schnelle Anpassung nach unten mit der sehr kleinen Zeitkonstanten erfolgt, wenn sich beide Radgeschwindigkeiten von der Bezugsgröße entfernen, die Regelung jedoch noch nicht läuft. Realisiert wird diese Einschaltung mittels des UND-Gatters 22, dem die Signale der Ausgänge III und IV zugeführt werden und das dann bei nicht angesteuerten Ventilen ein Signal abgibt und die Zeitkonstante T₁ wirksam macht. Über das ODER-Gatter 23 wird außerdem der Zähler 10 auf Rückwärtszählen umgeschaltet, so daß solange das Signal am Eingang ansteht, äer Speicherwert mit relativ großer Geschwindigkeit verkleinert wird. Über das ODER-Gatter 24 wird in dieser Zeit und in jeder anderen Zeit in der der Generator 17 angesteuert ist, das UND-Gatter 15 gesperrt und somit die Anpassung des Zählerstandes an den Radgeschwindigkeitswert verhindert.

Die Zeitkonstante Tp (⁰^ ^»3 δ) wird über Eingang 2 d^nn wirksam gemacht, wenn wiederum beide Werte A- und Ap den Bezugswert unterschreiten, jedoch zusätzlich die Ventile 4 und 6 angesteuert werden. Das Ansteuersignal wird mittels der UND-Gatter 25 und 26 erzeugt; das Ansteuersignal bewirkt über das ODER-Gatter 23, daß der Zähler rückwärts zählt. Bei dieser Ansteuerung, die bei einer Blockierbremsung v/irksam wird, wird der Speicherwert sehr langsam, d.h. mit kleiner Steigung vermindert.

Die im Betrag gleiche Ze it konstante^ jedoch mit positivem Vorzeichen, wird wirksam gemacht, wenn beide Räder um mehr als den Wert A. oberhalb der Bezugsgröße drehen. Hier muß man unterstellen, daß dieser Zustand nur bei Verschaltung als Achsregler an einer angetriebenen Achse vorkommen kann.

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Das dazu notwendige Ans teuer signal für den Eingang 2 wird mittels des UND-Gatters 27 erzeugt.

Eine dritte Zeitkonstante T^ (entsprechend -sy 2,5 g) wird wirksam gemacht, wenn im Bremsfall (d.iu Signal an Klemme

28) einer oder beide Radwerte größer als die Bezugsgröße werdsiic Eier erfolgt ein relativ schnelles Nachziehen des B®zugswerts aaif diesen ladwert _s. weil hier angenommen wer— des usiß,_s daß der Besugswert falsch ist«, Zur /umsteuerung äirnimi das ODSR-Gatter 29 uncL das UEö-Gatter 30«

T₅ *

SslilieBlich ist noch eine weitere Besugsgröße ^/vorgesehen, die einer Beschleunigung von +1g entspricht und wirksam gemacht wird, wenn einmal eines der Radsignale über der Bezugsgröße liegt, jedoch der Wert (A-n +A-) noch nicht überschritten ist. Dieses Nachziehen, das einer üblichen Beschleunigung entspricht, wird insbesondere im Beschleunigungsfall wirksam, wenn das antreibende Rad positiven Schlupf erfährt. Das entsprechende Ansteuersignal für den Eingang 4 wird durch das UND-Gatter 31 mit zwei invertierten Eingängen erzeugt.

In die Fig. 2 ist auch noch der Fall aufgenommen, gemäß dem dann, wenn ein Signal A.. oder A₂ den Wert (A„ + A.) übersteigt, dieser große Vv'ert vom Zähler abgehalten wird und dafür der andere Radwert zur Anpassung dem Zähler zugeführt wird. Hierzu dienen die beiden UND-Gatter 32 und 33, von denen in Abhängigkeit davon, welches der Signale A- oder A₂ größer ist, eines ein Signal abgibt. Dieses Signal macht dann UND-Gatter 34 oder 35 für das Signal A- oder A₂ durchlässig, wodurch UND-Gatter 36 für den Maximalwert undurchlässig wird. Die Verschaltung ist so gewählt, daß das kleinere der Signale A. und A₂ über eines der UND-Gatter und 35 zum Zähler gelangt, der sich diesem Wert angleicht, wenn nicht aufgrund einer Ansteuerung des Generators 17 eine Änderung gemäß der wirksamen Zeitkonstanten erfolgt.

- Patentansprüche 709828/0354 /_g

Leerseite

Claims

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Pat ent ana ±. rüche

Antiblockierregeleystem, bei dem Schlupfsignale zur Variation des Bremsdrucks mittels eines Stellglieds gewonnen werden, wobei zur Gewinnung dieser Schlupfsignale eine Bezugsgröße dadurch gebildet wird, daß eine von der Raddrehgeschwindigkeit abhängige Größe einem Speicher zugeführt wird, der auf verschiedene Lade- und Entladezeitkonstanten umschaltbar ist, wobei im Bremsfall eine erste negative Zeitkonstante, die eine sehr schnelle Angleichung einer höheren Bezugsgröße an die Radgeschwindigkeit bewirkt, eine zweite negative Zeitkonstante, die eine sehr langsame Abnahme der Bezugsgröße entsprechend einer Abnahme aer Fahrzeuggeschwindigkeit auf Untergrund mit kleinem μ bewirkt und eine dritte positive Zeitkonstante zur relativ schnellen Angleichung der Bezugsgröße an eine größere Radgeschwindigkeit vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß (-] 3)
1) eine AuswahlstufeVvorgesehen ist, die die größere der von zwei verschiedenen Rädern abgeleiteten,

(4l

von der Radgeschwindigkeit abhängigen Größe Speicheiy 2uführt,
2) VergleichsmittelrTorgesehen sind, die die Bezugsgröße/ffiit den den Radgeschwindigkeiten entsprs. chen-

{Ai Ao)
den Größen/viergleicht und je ein Ausgangs signal

abgibt, wenn die einzelne Größe)ttle Bezugsgröße.·— ^B über-oder unterschreitet,
3) eine logische Schaltung/vorgeäehln ist, deren Eingängen/je'ein*Signal zugeführt wird- wenn

(A oder A) (AJ

g (A₁ oder A₂) (A₁J

a) jede einzelne Größe/die Bezugsgröße/unterschreitet,

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£-■385 Patentansprüche

b) jedes Stellglied, das den Rädern, von denen die Größen abgeleitet sind, zugeordnet ist, anspricht, _(A^ ^) _(A

c) wenigstens eine der Größen/die BezugsgrößeJ übersteigt,

und die ein Signal

a) zur Einschaltung der ersten Zeitkonstante/er-

·; zeugt, wenn beide den Radgeschwindigkeiten

(A₁ und A₂) entsprechende Grüßen/KIeiner als die BezugsgrößeTs'ind,

b) zur Einschaltung der zweiten Zeitkonstanten.-'iTg) erzeugt, wenn beide den Radgeschwindigkeiten entsprechende Größen_i'lcleiner als die Bezugsgröße_/'~§3.nd und beide Stellglieder angesprochen haben und

c) zur Einschaltung der dritten Zeitkonstanten (T-J

erzeugt, wenn wenigstens eine der den Radge-

(Ai und Ap) schwindigkeiten entsprechende Größen/großer

( ArJ
als die Bezugsgröße/ist.

2. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder von denen die verschiedenen Signale abgeleitet werden, die Räder einer Achse sind.

3. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder, von denen die verschiedenen Signale abgeleitet werden, ein angetriebenes und ein nicht angetriebenes Rad umfassen.

4. Antiblockierregelsystern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder sich diagonal gegenüberliegen.

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Patentansprüche

Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1

(22 17) bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schal tmitt el/""' in der logischen Schaltung, die die Einschaltung der ersten Zeitkonstantenj'Dewirken, auch wirksam sind, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird.

6. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmitte]^— ' die die Einschaltung der zweiten Zeitkonstantek^ewirken,· unabhängig vom Bremsen des Fahrzeugs wirksam sind.

7. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine vierte Zeitkonstante/vorgesehen ist, die nur ein sehr langsames Ansteigen der Bezugsgrüße /fJei größerem zugeführten Signal erlaubt und daß in der logischen Schaltung Schaltmittel ,'vorgesehen sind, die diese Zeitkonstante (T₄) wirksam machen, wenn beide RadgeschwindigkeitswerteiA^u.Ag) um wenigstens einen vorgegebenen Wert größer sind, als die BezugsgrüßeW^

8. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiteßxüd vierte Zeitkonstante (^4) betragsmäßig gleich groß sind und sich lediglich durch das Vorzeichen unterscheiden.

Antiblockierregelsystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine fünfte Zeitkonstante^Wrgesehen ist, die einen schnelleren Anstieg des BezugswertS/&Is die vierte Zeitkoiijtante, Jj-elioch einen lang-

'(T η L-sameren Anstieg als die dritte Zeitkonstante^euläßt und daß in der logischen Schaltung Schaltmittel/^en'b-

(T5L ' halten sind, die diese Zeitkonstante_/^?Xrksam machen, wenn wenigstens eine der die Radgeschwindigkeit kenn-

(A₁O.A2)
zeichnende Größe/zwar grüßer als die Bezugsgröße, je-

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Patentansprüche

doch, nicht mehr nln um einen vorgegebenen Wert/davon abweichen.

10. Antiblockierregeluyütem nach einem der Ansprüchu l·. bis 91 dadurch gekennzeichnet, daß Schal tmittel/^vOrgesehen sind, die bei einer um mehr als einen vorge— gebenen Wert/aie _xßezugsgröße>übersteigenden Radge-

(Ai ,Ao)
schwindigkeit/ore Berücksichtigung dieses Werts bei

' IA₁₃L-

der Bildung der Bezugsgröße^erhindern.

11. Antiblockierregelsyytem nach einem der Ansprüche 1

bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei digitaler Ausbildung.der Auswerteelektrönik ein Vorwärts- Rückwärtazähler/als Speicher vorgesehen ist und daß durch das Vorzeichen der wirksamen Zeitkonstanten die Zählrichtung und durch deren Betrag die Zählgeschwindigkeit bestimmt wird.

12. Antiblockierregelsystem nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeiclmet, daß bei digitaler Ausbildung der Auswerteelektronik Speicherregister und ein Addierer vorgesehen sind, wobei das Vorzeichen der wirksamen Zeitkonstanten eine Addition oder Subtraktion eines Betrags zum bzw. vom Speicherwert und der Betrag der Zeitkonstanten die Häufigkeit der Durchführung dieser Addition bzw. Subtraktion in der Zeiteinheit und/oder den bei der Addition bzw. Subtraktion zu berücksichtigenden Betrag bestimmt.

Heidelberg, 22. Dezember 1975
PT-Ka/Ba E-385

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