DE2853351C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Überwachungssystem für eine blockiergeschützte Fahrzeug-Bremsanlage nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

In der Praxis wird verlangt, daß alle Fahrzeuge mit Druckluftbremsen mit einer blockiergeschützten Bremsanlage ausgestattet werden. Jedoch wird auch gefordert, daß der normale Wirkungsgrad der Strömungsmittelbremse des Fahrzeugs im Falle eines Versagens der Steuerung oder der Regelanlage nicht beeinflußt wird und die Regelung die elektrische Stromversorgung des Fahrzeugs nicht übermäßig bean­ spruche. Da Spannungsausfälle, z. B. durch ein kurzgeschlossenes Magnetventil, auftreten, die zu einer übermäßigen Beanspruchung der Stromversorgung des Fahrzeugs führen können, und da es noch andere Arten von Ausfällen und Funktionsfehlern gibt, wenn z. B. das Magnetventil ununterbrochen betätigt wird, was zu Ausfällen oder einem Leistungsrückgang der normalen Strömungsmittelbremse des Fahrzeugs führen kann, müssen blockiergeschützte Bremsanlagen, besonders solche für Sattelschlepper, durch eine Sicherung geschützt werden, die bei Auftreten einer der vorerwähnten Funk­ tionsfehler durchbrennt. Es ergeben sich jedoch auch andere Funktionsfehler, bei welchen die Magnetspule anscheinend fehler­ haft arbeitet, wobei jedoch dieser Fehler lediglich auf eine vermin­ derte Ausgangsspannung der Stromversorgung des Fahrzeugs zurück­ zuführen ist. Diese Unterspannung kann eine rein vorübergehende Er­ scheinung sein, wie sie auftritt, wenn der Fahrzeugmotor genügend oft bei nicht geladener Batterie gestartet wird, während der Fah­ rer die Bremsen betätigt. Da der durch die Bremse getätigte Bremslichtschalter die Bremsanlage des Fahr­ zeugs beaufschlagt und da während des Anlassens des Motors eine Eigenprüfung der Bremsanlage vorgenommen wird, kann wegen der durch eine alte Batterie und übermäßig lange Anlaßversuche niedrigen Spannung ein Ausfall der Magnetspule bewirkt werden. Da dieser Ausfall seinen Grund im Mangel an genügend starker Spannung hat und da dies eine lediglich kurzzeitige Erscheinung sein kann, ist es unzweckmäßig, unter diesen Um­ ständen eine Sicherung durchbrennen zu lassen, obwohl es zweck­ mäßig ist, daß die Bremsanlage so lange abge­ schaltet bleibt, bis der Zustand der Unterspannung nicht mehr vorhanden ist.

Aus der DE-OS 26 43 492 ist ein elektrisches Über­ wachungssystem für eine blockiergeschützte Fahrzeug­ bremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 bekannt. Bei dieser blockierge­ schützten Bremsanlage werden über Drehzahlfühler in einer Auswerteschaltung Bremsdrucksteuersignale an ein Magnetventil gegeben, um den Bremsdruck an die vom Rad vorgefundenen Verhältnisse anzupassen. Damit keine gefährlichen Betriebszustände auftreten, kann die Anlage abgeschaltet werden. Dabei werden im Prinzip zwei Zustände unterschieden: bei einer ernst­ haften Störung wird die Speisespannung +V 1 gegen Masse kurzgeschlossen. Das hat zur Folge, daß die zugehörige Sicherung durchbrennt. Zum anderen ist es möglich, den Betrieb der Magnetventile zu ver­ hindern, ohne daß die Sicherung zerstört wird. In diesem Fall genügt es, die Spannungsquelle aus- und wieder einzuschalten. Ein ähnliches, zeitlich be­ grenztes Verhindern des Abschaltens kann auch dann herbeigeführt werden, wenn die Speisespannung zu niedrig sein sollte.

Es ist ferner aus der US-PS 40 40 676 bekannt, eine Blockierschutz-Logik auf Ausfälle kürzerer Art zu überwachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Über­ wachungssystem der angegebenen Art zu schaffen, mit dem in besonders einfacher Weise bei einem Zustand niedriger Spannung die Bremsanlage außer Betrieb ge­ setzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Über­ wachungssystem der angegebenen Art durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Aus­ führungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer blockiergeschützten Fahrzeug-Bremsanlage;

Fig. 2 einen Stromlaufplan eines Teils der Bremsanlage der Fig. 1;

Fig. 3 ein Kurvenbild für die Werte der verschiedenen Signale, die zu verschiedenen Zeitpunkten während des Betriebs der Bremsanlage in der Schaltung der Fig. 2 erzeugt werden; und

Fig. 4 und 5 Kurvenbilder von Signalgrößen, die durch den Bezugs­ signalgenerator der Bremsanlage der Fig. 1 und 2 erzeugt werden.

Die blockiergeschützte Bremsanlage 10 umfaßt einen herkömmlichen Raddrehzahlmeßfühler 12, der in Abhängigkeit von der Drehung eines Fahrzeugrades 14 ein Drehzahlsignal erzeugt, das eine Funktion der Drehgeschwindigkeit des Rades 14 ist. Das vom Meßfühler 12 erzeugte Drehzahlsignal gelangt an eine Rutsch- oder Blockierabtastschaltung 16. Diese kann von beliebiger bekannter Art sein und bestimmt in Abhängigkeit vom Drehzahl­ signal des Meßfühlers 12, wenn ein beginnender Rutsch- oder Blockierzustand auftritt.

Natürlich können zwei oder mehrere Meßfühler 12, welche die Drehzahl von verschiedenen Fahrzeugrändern abtasten, über eine entsprechende Wahlschaltung an eine einzige Blockierabtast­ schaltung 16 angeschlossen werden. Die Blockierabtastschaltung 16 erzeugt ein Signal an ihrer Ausgangsklemme, wenn ein beginnender Blockier­ zustand auftritt und schaltet dieses Signal ab, wenn dieser Zustand endet. Das Blockierabtastsignal gelangt an die Eingangs­ klemme einer in Fig. 2 gezeigten Schaltung 18, die in Abhängig­ keit vom Blockierabtastsignal ein Bremsdrucksteuersignal er­ zeugt, das ein Solenoidstellglied 20 steuert, welches Teil eines Modulationssteuerventils 22 ist. Das Modulationssteuer­ ventil 22 steuert die Verbindung zwischen einem nicht gezeig­ ten Strömungsmittelreservoir des Fahrzeugs und den Bremsstell­ gliedern 24, um dadurch den Strömungsdruckpegel in diesen Brems­ stellgliedern freizugeben, um bei einem beginnenden Blockier­ zustand den Strömungsmitteldruckpegel in den Bremsstellgliedern freizugeben sowie am Ende des beginnenden Blockierzustandes den Bremsdruckanstieg zu steuern.

In Fig. 2 ist die Inversionsklemme 26 eines Rechenverstärkers 28 an die Ausgangsklemme der Blockierabtastschaltung 16 ge­ führt. Die andere Klemme 30 des Rechenverstärkers 28 ist an einen Spannungsteiler 32, 34 und 36 mit einem bestimmten Span­ nungspegel angeschlossen, der zwischen eine Masseleitung 44 und eine geregelte Spannung auf einer Leitung 38 geschaltet ist, die durch einen Spannungsregler 40 und die elektrische Anlage des Fahrzeugs 42 erzeugt wird. Ein Kondensator 46 ist zum Rechenverstärker 28 parallel geschaltet, so daß dieser, ein Widerstand 116 und der Kondensator 46 eine Integrationsschal­ tung bilden, welche einen Druckbefehlgenerator 48 umfaßt, der innerhalb der gestrichelten Linien der Zeichnung angeordnet ist. Der Rechenverstärker 28 und der Kondensator 46 erzeugen ein absteigendes Sägezahnsignal, wenn der Wert des Signals an der Klemme 26 größer ist als der des Signals an der Klemme 30, und ein aufsteigendes Rampensignal, wenn der Wert des Signals an der Klemme 26 kleiner ist als der Wert des Signals an der Klemme 30. Jedoch ist ein Widerstand 50 zum Kondensator 46 parallel geschaltet und durch einen Schalttransistor 52 mit in die Schaltung einbezogen. Wenn der Widerstand 50 in den Kreis eingeschaltet ist, bleibt der Kondensator 46 ausgeschaltet, und der Rechenverstärker dient als ein einfacher Spannungs­ folgeregler. Der Wert dieses Ausgangssignals ist gleich dem Wert des Bezugssignals an der Klemme 30. Ein Schalttransistor 52 wird durch eine logische Schaltung 54 für den Anfangszu­ stand und seine Beendigung gesteuert, wie nachstehend näher erläutert wird. Im allgemeinen bleibt jedoch der Widerstand 50 stets in den Kreis geschaltet, mit Ausnahme, wenn die Bremsan­ lage des Fahrzeugs durch die adaptiv geregelte Bremseinrichtung gesteuert wird.

Das Ausgangssignal des Druckbefehlgenerators 48 gelangt an die Inversionseingangsklemme 56 einer Tastverhältnisvergleichs­ schaltung 58. Die andere Klemme 60 der Vergleichsschaltung 58 ist an die Ausgangsklemme eines Bezugssignalformgenerators 62 geführt, welcher den Bremsdruck in den Bremsstellgliedern des Fahrzeugs formt oder aufbaut und ein Ausgangssignal proportional diesem Bremsdruck erzeugt, das an der Klemme 60 anliegt. Die Einzelheiten des Aufbaus und des Betriebs des Bezugssignalform­ generators 62 werden nachstehend näher beschrieben. Die Tast­ verhältnisvergleichsschaltung 58 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn der Wert des Signals an der Klemme 60 größer ist als der an der Klemme 56. Dieses Ausgangssignal gelangt an eine Solenoid- Treiberstufe 63.

Die Solenoid-Treiberstufe 63 umfaßt einen Vorsteuertransistor 64, dessen Basis über einen Widerstand 65 an den Ausgang des Rechenverstärkers 58 angeschlossen ist, so daß der Transistor 64 angesteuert wird, wenn der Rechenverstärker 58 ein Ausgangssignal erzeugt, wodurch der Kreis zwischen einer Netzleitung 66, die an eine Klemme 68 des Magnetventils 20 angeschlossen ist, und der Masseleitung 44 geschlossen wird. Die Basis des Transistors 64 ist auch direkt an die Klemme der Blockierabtastschaltung 16 angeschlossen, so daß der Transistor 64 auch durchsteuert, wenn ein Blockierabtastsignal erzeugt wird. Wenn der Transistor 64 an­ schaltet, steuert auch ein Vorverstärkertransistor 72 durch, der seinerseits einen Transistor 74 ansteuert, um die Masseleitung 44 mit einer Klemme 73 des Magnetventils 20 zu verbinden. Somit schaltet das Magnetventil 20 an, um einen Bremsdruckab­ fall auszulösen, wenn die Tastverhältnisvergleichsschaltung 58 ein Ausgangssignal erzeugt oder wenn ein Blockierabtast­ signal abgegeben wird.

Das an der Basis des Transistors 64 anliegende Signal gelangt auch an die positive Klemme 76 einer Vergleichsschaltung 78, die Teil der logischen Schaltung 54 für den Anfangszustand und dessen Beendigung ist. Eine Inversionsklemme 80 der Vergleichs­ schaltung 78 ist normalerweise an die spannungsregelnden und spannungsteilenden Widerstände 82 und 84 angeschlossen, die einen festen Spannungspegel erzeugen. Wie nachstehend näher erläutert wird, wird unter bestimmten Bedingungen, unter denen die von der Stromversorgung 42 abgegebene Spannung kleiner ist als ein bestimmter Pegel, die Vorspannung an der Klemme 80 auf einen höheren Pegel transformiert. Wenn somit der Wert des Signals an der Klemme 76 den Wert des Signals an der Klemme 80 übersteigt, erzeugt die Vergleichsschaltung 78 ein Ausgangs­ signal, das an den Transistor 52 gelangt und diesen abschaltet, wodurch der Widerstand 50 vom Kreis abgeklemmt ist. Das Signal an der Klemme 76 dient auch zur Aufladung eines Kondensators 83, und eine Diode 85 ist vorgesehen, damit die Signale der logischen Schaltung 52 für den Anfangszustand und dessen Be­ endigung nicht die Solenoid-Treiberstufe 62 beeinflussen können. Ein aus einem Widerstand 87 bestehender Entladungskreis ist für den Kondensator 83 vorgesehen, wobei die Werte des Kondensa­ tors 83 und Widerstandes 87 so gewählt sind, daß die Zeitkon­ stante des Kondensators 83 mehrere Sekunden beträgt, was weit größer ist als die Maximalzeit zwischen den die Magnetspule 20 beaufschlagenden Befehlen während der Regelung der Fahr­ zeugbremsen. Wenn somit die Magnetspule einmal nach Anschaltung der Regelung der Fahrzeugbremsen beaufschlagt ist, hält der Kondensator 83 die Klemme 76 für mehrere Sekunden nach Be­ endigung der Regelung unter höherer Spannung als die Klemme 80.

Der Bezugssignalformgenerator 62 wird nachfolgend näher beschrie­ ben. Er umfaßt einen Kondensator 86, der über einen Widerstand 89 an den Vorsteuertransistor 72 der Magnetspule sowie an die Masseleitung 44 gelegt ist. Wenn somit der Transistor 72 auf­ grund eines Ausgangssignals der Tastverhältnisvergleichschaltung 58 anschaltet, lädt sich der Kondensator 86 durch die Spannung auf der Leitung 66 auf, welche die gleiche Spannung ist, die das Magnetventil elektrisch betätigt. Da die Leitung 66 direkt mit der elektrischen Stromversorgung 42 des Fahrzeugs verbunden ist, ändert sich die Ladung des Kondensators 86 in Abhängigkeit vom Zustand der elektrischen Stromversorgung. Somit lädt sich der Kondensator 86 an einem warmen Tag mit neuer Batterie ver­ hältnismäßig schnell auf, wie durch die Kurve A der Fig. 4 ge­ zeigt wird. An einem kalten Tag jedoch mit einer alten Batterie, wobei der Spannungspegel auf der Leitung 66 herabgesetzt ist, lädt sich der Kondensator 86 langsamer auf, wie es durch die Kurve B der Fig. 4 gezeigt ist. Da die gleiche Spannung auch die Magnetspule elektrisch betätigt, ändert sich die für den Strom in der Magnetspule zum Aufbau eines genügend hohen Pegels zum Anzug des Ankers erforderliche Zeit in Abhängigkeit von der Spannung auf der Leitung 66. Somit gestaltet die zur Ladung des Kondensators 86 auf einen bestimmten Pegel erforderliche Zeit die zur elektrischen Betätigung der Magnetspule erforderliche Zeit. Der Kondensator 86 ist an eine Inversionsklemme 88 einer Vergleichsschaltung 90 geführt, deren positive Klemme 92 an einen Spannungsteiler 94 und 96 angeschlossen ist, der eine Bezugsspannung errichtet. Der Spannungspegel an der Klemme 92 ändert sich auch in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Druck­ befehlgenerators, das an der Klemme 92 über einen Widerstand 98 anliegt. Somit erhöht sich der an der Klemme 92 anliegende Spannungspegel bei Hochdruckbefehlen des Befehlgenerators 48 und verringert sich bei Niederdruckbefehlen des Druckbefehl­ generators 48. Somit kompensiert der Bezugssignalformgenerator 62 außer der Kompensation für die Öffnungs- und Schließzeiten der Magnetspule infolge von Spannungsänderungen auch den Unter­ schied der Ansprechzeiten der Magnetspule infolge von Differen­ zen des Druckpegels an der Magnetspule. Wenn daher (Fig. 4) der vom Druckbefehlsgenerator 48 bestimmte Druckpegel verhält­ nismäßig hoch ist, vergleicht die Vergleichsschaltung die Spannung am Kondensator 86 mit einem höheren Bezugswert V′ _Ref . Bei einem niederen Volldruckpegel vergleicht die Vergleichsschaltung 90 die Spannung am Kondensator 86 mit einem niederen Druckpegel, der in der Zeichnung dargestellt ist durch V _Ref. Somit steuert die Vergleichsschaltung 90 sehr viel schneller durch (Punkt X in Fig. 4), wenn eine neue Batterie vorhanden und der Solldruck­ pegel relativ niedrig ist, jedoch langsamer, wenn eine ältere Batterie an einen kalten Tag verwendet wird und der Solldruck­ pegel relativ hoch ist, wie dies durch den Punkt Y der Fig. 4 dargestellt ist. Daher steht das Ausgangssignal der Vergleichs­ schaltung 90 für Änderungen der Ansprechzeit der Magnetspule infolge der Stärke der Batterie und infolge der Solldruckpegel an der Magnetspule. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 90 lädt einen Kondensator 100 auf. Dieses Signal am Kondensa­ tor 100 ist ein Pseudorückführungssignal, das an der Eingangs­ klemme 60 der Vergleichsschaltung 58 anliegt. Daher bildet die Spannung am Kondensator 100 den Druckpegel in den Bremsstell­ gliedern sehr eng nach.

Um genau zu sein, muß der Kondensator 86 während jedes Anti­ blockierzyklus vom gleichen Spannungspegel aus geladen und ent­ laden werden. Aus diesem Grunde sind Feldeffekttransistoren 102, 104, 106 und 108 in Reihe zwischen der Versorgungsleitung 38 und der Masseleitung 44 geschaltet. Die Schaltelektroden oder Gatter der Transistoren 102 und 108 sind an den Transi­ stor 64 gelegt, so daß der Transistor 102 durchsteuert, wenn die Magnetspule 20 betätigt wird und abschaltet, wenn diese nicht betätigt wird. Die Gatter der Transistoren 104 und 106 sind an den Ausgang der Bezugssignalformvergleichsschaltung 90 ange­ schlossen. Daher steuert der Transistor 104 durch, wenn der Aus­ gang der Vergleichsschaltung 90 niederpegelig ist und schaltet ab, wenn der Ausgang hochpegelig ist, und der Transistor 106 steuert durch, wenn die Vergleichsschaltung 90 hochpegelig ist, und schaltet ab, wenn sie niederpegelig ist.

Die gemeinsame Klemme zwischen Transistor 104 und Transistor 106 ist an den Kondensator 86 angeschlossen, so daß dieser direkt an den auf der Leitung 38 herrschenden Spannungspegel geführt ist, wenn die Transistoren 102 und 104 durchsteuern, d. h., wenn die Magnetspule 20 angeschaltet ist und der Ausgang der Vergleichs­ schaltung 90 niederpegelig ist. Der Kondensator 86 wird auch auf der Leitung 44 an Masse gelegt, wenn die Transistoren 106 und 108 durchsteuern, d. h., wenn die Magnetspule 20 abgeschaltet ist und der Ausgang der Vergleichsschaltung 90 hochpegelig ist.

Die Arbeitsweise der Transistoren 102, 104, 106 und 108 ist graphisch in Fig. 5 dargestellt. Der Spannungspegel V _Ref ist der richtige, an der positiven Eingangsklemme der Bezugsformvergleichsschaltung 90 anliegende Spannungspegel. Nach Fig. 5 wird der Kondensator 86 exponentiell aufgeladen, dargestellt durch das Segment M-N, nach­ dem ein Befehl an die Solenoidtreiberstufe 62 gelangt ist und ehe die Vergleichsschaltung 90 umschaltet. Dieses Segment stellt die Zeitverzögerung bei der Beaufschlagung der Magnetspule 20 dar, nachdem ein Befehl an der Solenoidtreiberstufe 62 anliegt. Diese vorstehend beschriebene Zeitverzögerung erfolgt aufgrund der Zeit, die für einen Stromaufbau in der Magnetspule erforderlich ist, so­ wie auch aufgrund der Zeitverzögerung, die der Betätigung der mechanischen Bauteile der Modulationsschaltung innewohnt, die eine Funktion des Druckpegels im Modulator ist. Zum Zeitpunkt N in Fig. 5 steuern beide Transistoren 102 und 104 durch, wo­ durch der Kondensator 86 direkt an die Spannung auf der Leitung 38 angelegt wird. Der Kondensator 86 ist dann fast augenblicklich auf diesen Spannungspegel aufgeladen, siehe das Segment N-O in Fig. 5. Zum Zeitpunkt P in Fig. 5 wird der Befehl an der Solenoidtreiberstufe 62 abgeschaltet, und der Kondensator 86 entlädt sich exponentiell im Zeitraum B-Q in Fig. 5. Die durch die Entladung des Kondensators 86 dargestellte Zeitverzögerung beruht auf Zeitverzögerungen, die zum Abfall der Magnetspule erforderlich und gleich den Zeitverzögerungen sind, die zur vorstehend beschriebenen Betätigung der Magnetspule erforder­ lich waren. Zum Zeitpunkt Q in Fig. 5 schaltet die Vergleichs­ schaltung 90 um und steuert den Transistor 106 an, wodurch der Kondensator mit der Masseleitung 44 verbunden wird. Daraufhin entlädt sich der Kondensator 86 fast augenblicklich, wie es durch das Segment Q-R in Fig. 5 dargestellt ist, so daß der Kondensator 86 für eine Neuladung frei ist, wenn ein neuer Befehl an die Solenoidtreiberstufe 62 gelangt.

In der Niederspannungssperrschaltung ist eine Sicherung 116 in die Netzleitung 66 geschaltet, welche die Klemme 68 mit der Strom­ versorgung 62 verbindet. Die Basis des Transistors 64 ist an eine Eingangsklemme 120 eines NOR-Tors 122 geführt. Die Klemme 120 des NOR-Tors 122 ist auch an eine Leitung 124 angeschlossen, welche den Kollektor 126 des Transistors 74, der, wie vorstehend erwähnt, die Betätigung der Magnetspule steuert, mit dem Eingang eines Taktgebers 128 verbindet. Dieser ist von herkömmlicher Aus­ legung und erzeugt ein Ausgangssignal über eine bestimmte Zeitspanne, über die ein Signal an einer Eingangsklemme 130 des Taktgebers 128 über die Leitung 124 her anliegt. Der Ausgang des Taktgebers 128 ist an die andere Klemme 132 des NOR-Tors 122 geführt. Die Klemme 120 des NOR-Tors 122 ist mit der Leitung 124 über einen Widerstand 134 und eine Diode 136 verbunden. Der Ausgang des NOR-Tors 122 ist an die Basis 138 eines Transistors 140 geführt. Dieser über­ trägt eine Spannung, deren Pegel durch den Spannungsteiler 142 und 144 bestimmt wird und der zwischen die Netzleitung 38 und die Masseleitung 44 über die Schaltelektrode eines gesteuerten Siliziumgleichrichters 148 geschaltet ist. Dieser ist zwischen der Netzleitung 66 und der Masseleitung 44 angeordnet, so daß er die Netzleitung 66 mit der Masseleitung 44 kurzschließt, wenn Steuerstrom an der Schaltelektrode oder am Gatter 146 des gesteuerten Siliziumgleichrichters anliegt, wodurch die Siche­ rung 116 durchbrennt. Wenn der Transistor 140 durchsteuert, wird die am Knotenpunkt der Widerstände 142, 144 sowie des Emitters des Transistors 140 anliegende Spannung an das Gatter 146 über­ tragen, wodurch der gesteuerte Siliziumgleichrichter 148 durch­ brennt, um die Netzleitung 38, wie vorstehend beschrieben, mit der Masseleitung 44 zu verbinden. Ein herkömmlicher Ballastwider­ stand 150 ist zwischen das Gatter 146 und die Masseleitung 44 geschaltet.

Wie bereits erwähnt, ist der Spannungspegel an der Inversions­ klemme 80 des Rechenverstärkers 78 gleich dem durch den Spannungs­ teiler 82 und 84 festgelegten Normalspannungspegel. Der Wider­ stand 84 ist normalerweise über einen Transistor 152 an die Masse­ leitung 44 gelegt. Daher ist der Spannungspegel an der negativen oder Inversionsklemme 80 um einen bestimmten Spannungsabfall kleiner als der Spannungspegel auf der Leitung 38, wodurch ein hochpegeliges Signal der Blockierabtastschaltung 16 die Ver­ gleichsschaltung 78 ansteuern kann, um ein den Transistor 52 ansteuerndes Signal zu erzeugen und damit die Regelung der Fahrzeugbremsen durch den Druckbefehlsgenerator 28 einzu­ leiten. Der Widerstand 84 ist jedoch über einen anderen Wider­ stand 154 ebenfalls direkt an die Netzleitung 38 angeschlossen. Wenn somit der Transistor 152 sperrt, ist der Spannungspegel an der Inversionsklemme 18 im wesentlichen gleich dem Pegel der ge­ regelten Spannung auf der Leitung 38, wodurch die Vergleichs­ schaltung 78 kein Ausgangssignal erzeugen kann, selbst wenn ein Signal an der positiven Klemme 76 von der Blockierabtastschaltung 16 her anliegt.

Die Basis 156 des Transistors 152 ist an die Anode einer Zener­ diode 158 angeschlossen, die über entsprechende Lastwiderstände 160 und 162 zwischen die Netzleitung 66 und die Masseleitung 44 geschaltet ist. Solange der Spannungsabfall an der Zenerdiode 158 über einem bestimmten Pegel bleibt, steuert die Zenerdiode 158 durch und überträgt ein Signal an die Basis 156 des Transistors 152. Eine herkömmliche Hystereseschleife 154 ist an die Kathode der Zenerdiode 158 angeschlossen. Die Hystereseschleife 164 ist eine typische RC-Schaltung mit einer bestimmten Zeitkonstante, die einen verhältnismäßig hohen Spannungspegel an der Zenerdiode 158 aufrechterhält, um kurzzeitige Schwankungen des Spannungs­ pegels in der Leitung 66 auszugleichen, die während der Betätigung des vorerwähnten Magnetventils während des Normalbetriebes des adaptiv geregelten Bremskreises auftreten können. Es ist offen­ sichtlich unzweckmäßig, den adaptiv geregelten Bremskreis auf­ grund solcher kurzzeitigen Schwankungen abzuschalten, und die Hystereseschleife 164 verhindert eine solche Abschaltung, indem sie für sehr kurze Zeitspannen den erforderlichen Spannungsabfall an der Zenerdiode 158 aufrechterhält. Die Hystereseschleife 164 wird von einem Transistor 166 gesteuert, der seinerseits durch den Transistor 152 gesteuert wird, so daß der Transistor 166, dessen Basis über einen entsprechenden Spannungsteiler an den Transistor 152 geführt ist, angesteuert wird, wenn der Transistor 152 sperrt, wodurch die Hystereseschleife 164 an Masse gelegt wird, um den kurzzeitigen Spannungsabfall an der Zenerdiode 158 zu löschen.

Wenn die Blockierabtastschaltung 16 einen beginnenden Blockier­ zustand der Fahrzeugräder erkennt, erzeugt sie ein Ausgangssig­ nal, das direkt an die Basis des Transistors 64 in der Treiber­ schaltung 62 für das Magnetventil angelegt wird. Dieses vor­ stehend beschriebene Signal schaltet die Magnetspule 20 an, um einen Bremsdruckabbau zu bewirken. Gleichzeitig gelangt dieses Signal auch an die positive Eingangsklemme 76 der Vergleichs­ schaltung 78 in der logischen Schaltung 54 für den Anfangszustand und dessen Beendigung. Da der Wert dieses Signals an der positiven Eingangsklemme 76 der Vergleichsschaltung 78 jetzt größer ist als der des Signals an der negativen Eingangsklemme 80, erzeugt die Vergleichsschaltung 78 ein Ausgangssignal, welches den Transistor 52 sperrt, wodurch der Widerstand 50 von der Schal­ tung abgeklemmt wird. Ehe der Transistor 52 sperrt, arbeitet der Rechenverstärker 28 als ein einfacher Spannungsnachlaufregler, so daß das Signal an der Ausgangsklemme des Rechenverstärkers gleich ist dem Bezugssignal an der positiven Eingangsklemme 30 des Rechenverstärkers 28. Wenn somit der Transistor 52 sperrt, um den Widerstand 50 von der Schaltung abzuklemmen, ist der Anfangswert des Druckbefehlsgenerators gleich dem Bezugswert an der Eingangsklemme 30. Nach dem Abklemmen des Widerstandes 50 arbeitet die Schaltung 48 als Integrationsschaltung. Die nega­ tive Klemme 26 des Rechenverstärkers 28 ist auch, wie bereits erwähnt, direkt an die Ausgangsklemme der Blockierabtastschal­ tung 16 geführt, so daß bei angesteuertem Transistor 64 das an der negativen Eingangsklemme 26 anliegende Signal bewirkt, daß das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 28 sägezahnartig nach abwärts verläuft. Wie in Fig. 3 dargestellt, erzeugt die Blockierabtastschaltung zum Zeitpunkt t₁ das in der obersten Zeile gezeigte Ausgangssignal. Das zweite Kurvenbild der Fig. 3 zeigt, daß die Erzeugung des ersten Ausgangssignals der Blockier­ abtastschaltung 16 bewirkt, daß der Ausgang der Vergleichsschal­ tung 78 auf hochpegelig umschaltet und so lange hochpegelig bleibt, bis die Adaptivsteuerung beendet ist, da der Kondensator 83 durch das Ausgangssignal der Blockierabtastschaltung aufgeladen wird. Zum Zeitpunkt t₁ (3. Kurve in Fig. 3) verläuft das Aus­ gangssignal des Druckbefehlgebers 48 sägezahnförmig abwärts, wie es der Linienabschnitt AB der Fig. 3 zeigt. Zum Zeitpunkt t₂ schaltet das Ausgangssignal der Blockierabtastschaltung 16 ab und zeigt dadurch an, daß das Rad nicht unmittelbar in Gefahr des Blockierens ist, so daß ein Druckaufbautakt eingeleitet wird. Wenn dies erfolgt, schaltet der Rechenverstärker 28 um, so daß sein Ausgangssignal sägezahnförmig ansteigt, wie es durch die Linie BC in Fig. 3 gezeigt ist. Diese Arbeitsweise des Druckbefehlgebers läßt sich nach Fig. 3 für eine unbegrenzte Anzahl von Takten fortsetzen.

Wie vorstehend erwähnt, stellt das Signal am Kondensator 100 den Istdruckpegel in den Bremsstellgliedern dar. Dieses Signal ist eine Funktion des Ausgangssignals des Druckbefehlgenerators, das seinerseits eine Funktion des Solldruckpegels in den Bremsstell­ gliedern des Fahrzeugs ist sowie auch eine Funktion der zum Öff­ nen und Schließen des Magnetspulenkreises benötigten Zeitver­ zögerungen.

Nach dem ersten Befehl an die Magnetspulentreiberstufe 62 zur Durchführung einer Bremsdruckminderung lädt sich der Kondensator 100 weiter auf, da der Ausgang der Vergleichsschaltung 90 so lange hochpegelig bleibt, bis der Wert des Signals am Kondensator 86, der sich bei Beaufschlagung des Magnetventils zu laden beginnt, größer wird als der Wert des Signals an der Klemme 92. Die Ver­ gleichsschaltung 90 schaltet dann um, wobei sich die Ladung des Kondensators 100 verringert, um bei Beaufschlagung des Magnet­ ventils einen Druckabbau herbeizuführen. Diese Zeitverzögerung nach Erzeugung eines Befehls für einen Bremsdruckabbau vor einer Ladungsverminderung des Kondensators 100 stellt die vor­ erwähnte Zeitverzögerung für die Magnetspule dar, die zur Be­ aufschlagung des Modulators erforderlich ist. Wie erwähnt, wird die Zeit, in welcher sich der Kondensator 100 weiterhin nach Beaufschlagung der Magnetspule auflädt, durch den Linienab­ schnitt MN in Fig. 5 dargestellt. Ebenso entlädt sich der Kondensator 100 für eine bestimmte Zeit nach dem Abschalten des Befehls für die Solenoidtreiberstufe. Diese Zeitverzögerung ist durch den Linienabschnitt P-Q in Fig. 5 dargestellt. Wie er­ wähnt, bilden die durch die Linienabschnitte MN und PQ der Fig. 5 dargestellten Zeitverzögerungen die für die Betätigung und den Abfall des Magnetventils erforderlichen Zeiten. Die Größe des Signals am Kondensator 100 ist das Pseudo-Rückführungs­ signal, welches sich dem Bremsdruck in den Bremsstellgliedern an­ nähert und durch eine fest ausgezogene Linie im vierten Kurven­ bild der Fig. 3 dargestellt ist. Der Nennwert des Bremsdruckes ist in diesem Kurvenbild durch die gestrichelte Linie gezeigt. Das Rückführungssignal gelangt an die positive Klemme der Tast­ verhältnisvergleichsschaltung 58, wo es mit dem Ausgangssignal des Druckbefehlgebers 48 verglichen wird. Bei einem Druckaufbau­ takt steigt das Ausgangssignal des Druckbefehlgebers 48 sägezahn­ förmig an, wie es durch die Linie B-C in der dritten Kurve der Fig. 3 gezeigt ist. Der Tastverhältnisumsetzer vergleicht dieses ansteigende Sägezahnsignal mit dem am Kondensator 100 anliegenden Signal sowie mit dem Pseudodruckrückführsignal und erzeugt ein die Magnetspule 20 ansteuerndes Signal, so daß die im untersten Kurvenbild der Fig. 3 gezeigten pulsierenden Befehle zur Steuerung der Geschwindigkeit des Bremsdruckaufbaus auf den durch das Ausgangssignal des Druckbefehlgenerators 48 gesetzten Pegel ansteigen, der niedriger ist, als der Bremsdruckanstieg sein würde, wenn eine ungesteuerte und unbegrenzte Verbindung zu den Fahrzeugbremsen bestehen würde. Diese unbegrenzte Geschwindigkeit des Bremsdruckanstieges infolge der erforderlichen Größe der verschiedenen Bauteile des Modulators 22 zur Einführung einer ein­ wandfreien Ansprechzeit, wenn die adaptiv geregelte Bremsanlage nicht erforderlich ist, würde die Bremsen blockieren, ehe die adaptiv geregelte Bremsanlage Gelegenheit hat zu reagieren, wenn diese ungehinderte Druckaufbaugeschwindigkeit während der Regelung der Fahrzeugbremsen herrschen würde.

Es gibt Fälle, beispielsweise wenn das Fahrzeug auf einer extrem glatten Fläche, wie Glatteis, fährt, daß ein Bremsdruckaufbautakt bei Beendigung des Blockierabtastsignals ausgeschaltet werden muß. Wenn in diesem Falle ein Bremsdruckaufbau eingeleitet werden würde, würden die Fahrzeugräder blockieren, ehe die adaptiv ge­ regelte Bremsanlage reagieren kann. Daher ist eine Zeitverzöge­ rung vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Fahrweise des Fahr­ zeugs auf dieser Art von extrem schlüpfriger Oberfläche die Aus­ lösung eines Bremsaufbautaktes so lange verhindert, bis die Fahr­ zeugbremsen weiter aus dem unmittelbar bevorstehenden Blockier­ zustand herauskommen, der durch Auslösung der Adaptivbremsung bewirkt wird. Dieser Zustand wird durch den Zeitabschnitt t₅-t₆ der Fig. 3 gezeigt. Während dieses Zeitabschnittes liegt das Ausgangssignal der Blockierabtastschaltung für eine ungewöhn­ lich lange Zeit an und zeigt damit an, daß sich das Fahrzeug auf einer extrem glatten Oberfläche bewegt. Wie durch den Linien­ abschnitt DE dargestellt ist, fällt das Ausgangssignal des Druckbefehlsgebers 48 sägezahnförmig bis auf seinen untersten zulässigen Punkt ab. Da alle Spannungen in der logischen Schal­ tung positiv sind, ist dieser unterste mögliche Punkt theoretisch gleich Null, liegt jedoch tatsächlich etwas höher als dieser Pegel. Wie Punkt E der dritten Kurve der Fig. 3 zeigt, hat das Ausgangssignal des Druckbefehlsgebers 48 seinen kleinsten zulässigen Wert erreicht, ehe das Ausgangssignal der Blockierab­ tastschaltung 16 abschaltet. Da noch ein Eingangssignal an der negativen Klemme 26 des Rechenverstärkers 28 anliegt und da das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 28 nicht niedriger werden kann, wird der Kondensator 46 mit exponentieller Geschwindigkeit solange aufgeladen, wie das Ausgangssignal der Blockierabtast­ schaltung 16 anliegt. Wenn dieses Ausgangssignal abschaltet, entlädt sich der Kondensator 46 über ein Entladungsnetzwerk mit den Widerständen 112, 114 und 116. Selbst wenn das Ausgangs­ signal der Blockierabtastschaltung abschaltet, beginnt das Aus­ gangssignal des Druckbefehlgebers 48 nicht sägezahnförmig anzu­ steigen, bis sich der Kondensator 46 auf einen bestimmten Pegel entlädt, so daß die Größe des Signals an der Klemme 26 kleiner ist als das an der Klemme 30. Da somit der Bremsdruckanstieg durch das Ausgangssignal des Druckbefehlsgebers gesteuert wird, setzt sich der Bremsdruckabbautakt auch nach dem Abschalten des Ausgangssignals der Blockierabtastschaltung fort, bis der Kondensa­ tor sich auf den vorstehend erwähnten Pegel entladen hat. Somit wird auf sehr glatten Straßen, welche die Blockierabtastschaltung veranlassen, ein Ausgangssignal während einer ungewöhnlich langen Zeit zu erzeugen, der folgende Druckaufbautakt für eine Zeit­ spanne verzögert, welche eine Funktion der Zeitspanne ist, in welcher der Druckbefehlsgenerator auf seinem niedrigsten Wert bleibt. Somit kann der adaptiv geregelte Bremskreis 10 von sich aus das Fahrzeugverhalten auf diesen extrem glatten Oberflächen kompensieren, die bei normalem adaptiv gesteuerten Betrieb zum Blockieren der Fahrzeugräder führen würden.

Nachstehend sind die bereits erwähnten Fehler- und Unterspannungs­ abgriffschaltungen näher erläutert. Die Magnetspule 20 wird be­ aufschlagt, wenn der Transistor 74 durchsteuert und damit die Klemme 73 der Magnetspule 20 mit der Masseleitung 44 verbindet. Natürlich steuert der Transistor 74 durch, wenn der Transistor 64 angeschaltet ist. Wenn der Transistor 64 durchsteuert, ist auch die Leitung 124 an der Masseleitung 44 an Masse gelegt, so daß die Klemme 120 des NOR-Tors 122 niederpegelig bleibt, da sie über die Leitung 124 geerdet ist. Nach dem Zünden der Magnet­ spule 20 ist auch die Klemme 132 niederpegelig, da der Taktgeber 128 jedesmal löscht, wenn ein niederpegeliges Signal an seiner Eingangsklemme 130 anliegt. Da die Taktzeit des Taktgebers 120 mehrere Sekunden beträgt, d. h. viel länger als die normale Zeit, für welche die Magnetspule 20 während des Normalbetriebes der adaptiv geregelten Fahrzeugbremsen beaufschlagt wäre, ist auch das Signal an der Klemme 132 normalerweise niederpegelig. Somit ist während des Normalbetriebes der adaptiv geregelten Bremsanlage das Signal an der Ausgangsklemme des NOR-Tors 122 hochpegelig, wodurch auch der Transistor 140 abgeschaltet bleibt. Jedoch im Falle einer kurzgeschlossenen Magnetspule kann die Klemme 73 nicht an Masse gelegt werden, selbst wenn der Transistor 74 durch­ steuert, und daher ist die Leitung 124 hochpegelig, wenn die Magnetspule kurzgeschlossen ist. Wenn somit der Transistor 64 bei einem Befehl für die Magnetspule durchsteuert, wird die Klem­ me 120 des NOR-Tors 122 hochpegelig, da an ihr das hochpegelige Signal an der Basis des Transistors 64 anliegt und da in diesem Schaltzustand auch die Leitung 124 hochpegelig ist. Daher wird die Ausgangsklemme des NOR-Tors 122 niederpegelig, wenn dies eintritt. Ebenso wird die Ausgangsklemme des NOR-Tors 122 nieder­ pegelig, wenn die Taktzeit des Taktgebers 128 ausläuft und damit anzeigt, daß das Ventil 20 für eine außergewöhnlich lange Zeit angeschaltet ist. Wenn sowohl der Taktgeber ausläuft und das Magnetventil kurzgeschlossen ist, bleibt das Ausgangssignal des NOR-Tors 122 niederpegelig, wie ohne weiteres ersichtlich ist. Wenn das Ausgangssignal des NOR-Tors niederpegelig wird, steuert der Transistor 140 durch und damit gelangt ein Steuerstrom an das Gatter 146 des gesteuerten Siliziumgleichrichters 148, um diesen durchzubrennen, wodurch die Netzleitung 66 kurzgeschlossen wird und die Sicherung 116 durchbrennt.

Wie bereits erwähnt, ist es nicht zweckmäßig, bei Unterspannung die Sicherung 116 durchbrennen zu lassen. Wenn solch ein Nieder­ spannungszustand auftritt, sperrt die Zenerdiode 158, wodurch die Basis 156 des Transistors 152 niederpegelig wird und damit diesen abschaltet. Wenn dies eintritt, ist der Spannungspegel an der Klemme 80 der Vergleichsschaltung 78 im wesentlichen gleich der geregelten Spannung auf der Leitung 38, wodurch die Ver­ gleichsschaltung 78 kein Ausgangssignal zur Auslösung der Adaptivregelung der Fahrzeugbremsen erzeugen kann. Da jetzt die Verbindung zwischen dem Widerstand 84 und Masse unterbrochen ist, wenn der Transistor 152 sperrt, entsteht an den Transistoren 82, 84 und 154 kein Spannungsabfall, wodurch im wesentlichen die Spannung auf der Leitung 38 beibehalten wird. Diese Spannung gelangt auch über die Diode 168 an die Basis 138 des Transistors 140, wodurch dieser nicht beaufschlagt wird, so daß kein Steuer­ strom zum gesteuerten Siliziumgleichrichter 148 gelangt, und zwar unabhängig vom Schaltzustand des NOR-Tors 122. Wie vorstehend näher erläutert wurde, schaltet der Transistor 166 an, wenn der Transistor 152 sperrt, wodurch die Hystereseschleife 164 an Masse gelegt wird, damit die Zenerdiode 158 nicht durchsteuert. Wenn somit ein Niederspannungszustand herrscht, bleibt der Transistor 140 abgeschaltet, wodurch die Sicherung 116 nicht durchbrennen kann, und die Vergleichsschaltung 78 kann kein Ausgangssignal zur Ansteuerung des Transistors 52 erzeugen, wodurch der Druckbefehlsgenerator 28 auch keinen Bremsdruckbe­ fehl erzeugen kann, welcher ein Ansteuerungssignal für die Magnet­ spule 20 ausgelöst haben würde. In allen anderen Fällen jedoch wird der Transistor 140 durch das NOR-Tor 122 gesteuert, so daß der gesteuerte Siliziumgleichrichter 148 bei einem Funktions­ fehler der Magnetspule 20 die Sicherung 116 durchbrennen kann.

Claims (7)

1. Elektrisches Überwachungssystem für eine blockiergeschützte Fahrzeug- Bremsanlage, die den Druck in mindestens einem strömungsmitteldruck­ abhängigen Bremsstellglied, das der Bremse eines Fahrzeugrades zugeordnet ist, steuert, wobei die blockiergeschützte Bremsanlage eine Einrichtung zur Erzeugung eines Bremsdrucksteuersignales, einen Modulator mit einem elektrisch betätigten Ventil, das von einer Spannungsquelle in Abhängig­ keit vom Bremsdrucksteuersignal betrieben wird, um die Strömungs­ mittelverbindung zum strömungsmitteldruckabhängigen Bremsstellglied zu steuern, und eine auf ein Abfallen der Ausgangsspannung der Spannungs­ quelle unter ein vorgegebenes niedriges Niveau ansprechende Einrichtung zum Verhindern des Betriebes des elektrisch betätigten Ventiles umfaßt, wobei die das Bremsdrucksteuersignal erzeugende Einrichtung eine Blockierabtastschaltung, welche ein Blockiersignal erzeugt, wenn sie einen beginnenden Blockierzustand abtastet, eine auf das Blockiersignal ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines den Modulator steuernden Signales und einen Vergleicher umfaßt, der das Blockierabtastsignal mit einem festen Bezugssignal vergleicht und bewirkt, daß die auf das Blockiersignal ansprechende Einrichtung das Steuersignal erzeugt, wenn das Blockierabtastsignal und das feste Bezugssignal in einem vorgege­ benen Verhältnis zueinander stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die auf ein Abfallen der Ausgangsspannung an­ sprechende Einrichtung einen Baustein (158) zum Ändern des Wertes des festen Bezugssignales aufweist, der die Erzeugung des Steuersignales für eine vorgegebene Zeit verhindert, wenn ein Zustand niedriger Spannung existiert.

2. Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es einen weiteren Baustein (148) umfaßt, der eine Sicherung (116) in Abhängigkeit von einem Funktionsfehler durch­ brennen läßt, der keinen Abfall der Ausgangsspannung der Spannungs­ quelle (42) unter das vorgegebene Niveau darstellt.

3. Überwachungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der weitere Baustein (148) zum Durchbrennen der Sicherung (116) ein gesteuerter Siliziumgleichrichter ist, der die Sicherung (116) durchbrennen läßt, wenn das elektrisch betätigte Ventil (20) über eine bestimmte Zeitspanne hinaus beaufschlagt bleibt.

4. Überwachungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der weitere Baustein (148) zum Durchbrennen der Sicherung (116) die Sicherung (116) auch durchbrennen läßt, wenn das elektrisch betätigte Ventil (20) kurzgeschlossen ist.

5. Überwachungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schaltung (122, 140) umfaßt, die in Abhängigkeit von einem Funktionsfehler des elektrisch betätigten Ventils (20) ein Sicherungsdurchbrennsignal erzeugt, daß der Baustein (148) zum Durchbrennen der Sicherung (116) in Abhängigkeit von diesem Sicherungsdurchbrennsignal die Sicherung (116) durchbrennen läßt, daß die auf das Abfallen der Ausgangsspannung ansprechende Einrichtung eine Vorrichtung zur Abtastung eines Niederspannungszustandes umfaßt und daß eine weitere Schaltung (152) in Abhängigkeit von der Abtastvorrichtung das Sicherungsdurchbrennsignal sperrt.

6. Überwachungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die weitere Schaltung (152) in Abhängigkeit von der auf das Abfallen der Ausgangsspannung ansprechenden Einrichtung den Ausgang eines Steuersignalgenerators (10) sperrt.

7. Überwachungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Baustein (158) zum Ändern des Wertes des festen Bezugssignales mit einer Hystereseschleife (154) zu­ sammenwirkt.