DE3214111C2 - - Google Patents
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- DE3214111C2 DE3214111C2 DE3214111A DE3214111A DE3214111C2 DE 3214111 C2 DE3214111 C2 DE 3214111C2 DE 3214111 A DE3214111 A DE 3214111A DE 3214111 A DE3214111 A DE 3214111A DE 3214111 C2 DE3214111 C2 DE 3214111C2
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufzeichnung des Geschwindigkeitsverlaufs
bei einem Unfall, für Fahrzeuge mit einem Antiblockiersystem gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung soll eine Rekonstruktion des Unfallhergangs in
den Fällen ermöglichen, in denen das in den Unfall verwickelte Fahrzeug aufgrund
der Wirkung des Antiblockiersystems keine Bremsspuren auf der Fahrbahn
hinterläßt.
Bisher sind Tachographen oder Fahrtenschreiber als Speicher für die Fahrzeuggeschwindigkeit
oder Raddrehzahl verwendet worden. Diese Geräte sind
für eine grobe Überprüfung von Änderungen der Raddrehzahl geeignet, nicht
jedoch für den Fall, daß, beispielsweise bei einem Unfall, eine Änderung der
Raddrehzahl innerhalb sehr kurzer Zeit überprüft oder die Bremsbetätigung
unmittelbar vor dem Unfall festgestellt werden soll, da die Auflösungsmöglichkeiten
der genannten Geräte relativ gering sind.
In der DE-OS 24 14 016 wird ein Antiblockiersystem mit den im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen beschrieben, das mit einer
Speichereinheit zur Speicherung der Raddrehzahl ausgerüstet ist. Die
Speichereinheit dient bei diesem Antiblockiersystem zur Auswertung des
Schlupfzustands der Räder.
In der DE-OS 29 14 411 wird eine Vorrichtung zur Messung der Bremszeit
bei Kraftfahrzeugen mit Antiblockiersystem beschrieben. Ein Bremsbetätigungssignal,
das beispielsweise von einem Bremslichtschalter erzeugt wird,
dient zur Erfassung des Bremsbeginns, während der Aufprall des Fahrzeugs
auf ein Hindernis mit Hilfe eines Beschleunigungsschalters abgetastet wird,
so daß die Zeitdifferenz zwischen dem Bremsbeginn und dem Aufprall des
Fahrzeugs gemessen werden kann.
In der DE-OS 29 92 161 wird eine Vorrichtung zur Aufzeichnung von Fahrdaten,
insbesondere Geschwindigkeitsdaten eines Kraftfahrzeugs beschrieben,
bei der die Geschwindigkeitsdaten kontinuierlich aufgezeichnet und in digitaler
Form gespeichert werden. Wenn die Speicherkapazität erschöpft ist,
werden die ältesten Daten gelöscht, so daß Speicherplatz für die neuen Daten
geschaffen wird. Auf diese Weise werden jeweils die Geschwindigkeitsdaten
für die zuletzt zurückgelegte Wegstrecke gespeichert, so daß sie bei Bedarf
abgerufen werden können. Bei dieser Vorrichtung wird allerdings eine relativ
hohe Speicherkapazität benötigt, wenn die Geschwindigkeitsdaten für eine
ausreichend lange Wegstrecke mit so hoher Auflösung aufgezeichnet werden
sollen, daß eine genaue Rekonstruktion eines Unfallhergangs möglich ist.
In der DE-OS 30 07 963 wird eine ähnliche Vorrichtung zur Aufzeichnung
von Geschwindigkeitsdaten beschrieben, bei der der Speicherinhalt unter
normalen Fahrbedingungen fortlaufend aktualisiert wird, während auf ein bestimmtes
auslösendes Ereignis hin, beispielsweise im Anschluß an einen
durch einen Aufprallsensor abgetasteten Aufprall oder bei Stillstand des Fahrzeugs,
die zuletzt gespeicherten Daten festgehalten werden.
Die zuletzt beschriebenen Vorrichtungen erfordern jedoch einen relativ hohen
konstruktiven Aufwand und arbeiten unabhängig von einem ggf. zusätzlich
vorhandenen Antiblockiersystem. Es ist deshalb nicht sichergestellt, daß
der Geschwindigkeitsverlauf in allen Fällen aufgezeichnet wird, in denen das
Antiblockiersystem
aktiv ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aufzeichnung
des Geschwindigkeitsverlaufs bei Fahrzeugen mit Antiblockiersystem zu
schaffen, bei der mit einfachen Mitteln sichergestellt ist, daß die relevanten
Geschwindigkeitsdaten zuverlässig in allen kritischen Situationen aufgezeichnet
werden.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist ein Patentanspruch 1 angegeben.
Erfindungsgemäß erhält eine Schalteinrichtung, die die Einspeicherung eines
von einem Raddrehzahl-Signalgeber des Antiblockiersystems gelieferten
Raddrehzahlsignals steuert, als Eingangssignale sowohl das Bremsbetätigungssignal
als auch ein von der Auswerteschaltung des Antiblockiersystems
erzeugtes Steuersignal zur Verringerung des Bremsdruckes, und die Geschwindigkeitsdaten
werden gespeichert, wenn wenigstens eines dieser beiden
Eingangssignale vorliegt. Wenn das Fahrzeug in gefährlichen Situationen
gebremst wird, so veranlaßt das Bremsbetätigungssignal die Aufzeichnung der
Geschwindigkeitsdaten, und der Geschwindigkeitsverlauf während des gesamten
Bremsvorgangs wird gespeichert, unabhängig davon, ob das Antiblockiersystem
arbeitet oder nicht und unabhängig davon, ob es zu einem
Aufprall kommt oder nicht. Wenn andererseits das Fahrzeug bei einem Aufprall
plötzlich zum Stehen kommt, ohne daß die Bremse betätigt wurde, so
nimmt die von dem Antiblockiersystem überwachte Raddrehzahl wesentlich
schneller ab als bei einem normalen, schlupffreien Bremsvorgang. Diese rasche
Abnahme der Raddrehzahl wird von der Auswerteschaltung des Antiblockiersystems
als Hinweis auf ein Blockieren der Räder interpretiert, so
daß das Steuersignal zur Verringerung des Bremsdruckes erzeugt wird, obgleich
die Bremse nicht betätigt wurde. In diesem Fall wird durch das Steuersignal
der Auswerteschaltung die Speicherung der Geschwindigkeitsdaten
veranlaßt, so daß auch ohne vorherige Betätigung der Bremse die rasche Abnahme
der Geschwindigkeit während des Aufpralls aufgezeichnet werden
kann. Auf diese Weise wird eine zuverlässige Rekonstruktion des Unfallgeschehens
ermöglicht, ohne daß die Geschwindigkeitsdaten kontinuierlich
während des gesamten Fahrbetriebs aufgezeichnet werden müssen. Für die
Speichereinheit wird deshalb nur eine relativ geringe Speicherkapazität benötigt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur
Speicherung von Geschwindigkeitsdaten;
Fig. 2 zeigt Wellenformen von Signalen, wie
sie an verschiedenen Punkten des in
Fig. 1 gezeigten Speichersystems anliegen;
und
Fig. 3 zeigt drei Kurven, die jeweils einen
typischen Verlauf der in dem Speichersystem
der aus Fig. 1 gespeicherten
Radgeschwindigkeit entsprechen.
Gemäß Fig. 1 ist ein Drehzahl- oder Geschwindigkeitssensor 1
an einem der Räder eines Fahrzeugs angebracht. Obgleich
dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, können an
den anderen Rädern des Fahrzeugs weitere Geschwindigkeitssensoren
vorgesehen und jeweils mit Speichersystemen ähnlich
dem in Fig. 1 dargestellten Speichersystem verbunden
sein. In Fig. 1 ist als Beispiel angenommen, daß der Geschwindigkeitssensor
1 an einem der Hinterräder des Fahrzeugs
angebracht ist. Der Sensor kann jedoch auch zwischen
dem Getriebe und dem Differentialgetriebe des Fahrzeugs
an der Antriebswelle vorgesehen sein, so daß er die mittlere
Geschwindigkeit beider Hinterräder des Fahrzeugs abtastet.
Der Geschwindigkeitssensor 1 erzeugt ein Impulssignal, dessen
Frequenz der Drehzahl des Rades proportional ist, und ist mit
einer Antiblockierschaltung 2 verbunden, die in Fig. 1 durch
eine gestrichelte Linie umrahmt ist. Das Impulssignal des
Geschwindigkeitssensors 1 wird einem Geschwindigkeits-Signalgeber
3 der Antiblockierschaltung 2 zugeführt und in ein
der Radgeschwindigkeit ihrer Drehzahl des Rades proportionales
Analogsignal V umgewandelt. In der Antiblockierschaltung 2
wird das Radgeschwindigkeits-Signal V einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Simulator
7, einem Schlupfsignal-Generator 8
und einem Differenzierglied 4 zugeführt. Da die tatsächliche
Fahrzeuggeschwindigkeit, d.h., die Geschwindigkeit, mit der
sich die Fahrzeugkarosserie als ganzes relativ zum Untergrund
bewegt, nicht ohne weiteres direkt gemessen werden kann,
wird die Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Simulator 7 näherungsweise
simuliert. Wenn die Verringerungsrate (Ableitung nach
der Zeit) des Radgeschwindigkeits-Signals V dem Betrage nach
kleiner als ein vorgegebener Wert ist, ist ein für die Fahrzeuggeschwindigkeit
repräsentatives Ausgangssignal E des Simulators
7 gleich dem Radgeschwindigkeits-Signal V. Wenn die
Verringerungsrate V dem Betrage nach größer als der vorgegebene
Wert ist, nimmt das Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal E mit
einem vorbestimmten Gradienten ab. Das Signal E wird von dem
Simulator 7 zu dem Schlupfsignal-Generator 8 weitergeleitet,
der einen Schlupf oder ein Gleiten des Rades auf der Fahrbahn
ermittelt. In dem Schlupfsignal-Generator 8 wird das
simulierte Fahrzeuggeschwindigkeitssignal E mit dem Radgeschwindigkeits-Signal
V verglichen. Ein Schlupffaktor λ
ist allgemein durch die Formel
definiert.
Wenn der Wert
größer als ein vorgegebener Schwellenwert,
beispielsweise 0,15 ist, erzeugt der Schlupfsignal-Generator
8 ein Schlupfsignal S. Genauer gesagt nimmt das
Ausgangssignal des Generators 8 größer als "1" an. In dem
Differenzierglied 4 wird das Radgeschwindigkeits-Signal V
des Drehzahl-Signalgebers 3 nach der Zeit abgeleitet. Ein
von dem Differenzierglied 4 erzeugtes, der Beschleunigung
oder der Verzögerung des Rades proportionales Signal
wird einem Verzögerungs-Signalgeber 6 und einem Beschleunigungs-Signalgeber
5 zugeführt. In dem Verzögerungs-Signalgeber
6 wird das Ausgangs-Signal des Differenziergliedes
4 mit einer vorgegebenen Schwellenverzögerung
verglichen, die beispielsweise -1,5 g beträgt. Wenn der
Absolutwert des Signals größer als der Betrag der
Schwellenverzögerung ist, erzeugt der Generator 6 ein Verzögerungssignal
-b, in dem am Ausgang des Generators 6
ein Wert größer als ein Wert "1" erzeugt wird. In dem
Beschleunigungs-Signal-Generator 5 wird das Ausgangssignal
des Differenzgliedes 4 mit einer vorgegebenen Schwellenbeschleunigung
von beispielsweise 0,5 g verglichen. Wenn
das Signal größer als die Schwellenbeschleunigung ist, erzeugt
der Beschleunigungs-Signal-Generator 5 ein Beschleunigungssignal
+b, in dem am Ausgang des Generators 5 ein Wert
größer als "1" erzeugt wird.
Die Ausgangsklemmen des Beschleunigungs-Signal-Generators 5,
des Verzögerungs-Signal-Generators 6 und des Schlupfsignal-Generators
8 sind mit einer logischen Schaltung 9 verbunden.
Wenn das Verzögerungssignal -b oder das Schlupfsignal S vorliegt,
wird angenommen, daß das Rad blockiert.
Unter "Blockieren" wird hier verallgemeinert ein Zustand
verstanden, in dem das Rad keine vollständige Bodenhaftung
aufweist.
Von der logischen Schaltung 9 werden Steuersignale erzeugt
und über Leitungen 12, 13 zur Erregung von Magnetspulen 10, 11
nicht gezeigter Einlaß- bzw. Auslaßventile an die Magnetspulen
weitergeleitet. Der Druck des Bremsfluids für das
betreffende Rad wird verringert. Bei einer hinreichend
großen Zunahme der Radgeschwindigkeit wird das Beschleunigungssignal
+b erzeugt. In diesem Fall wird ein Steuersginal
lediglich in der Leitung 12 erzeugt, so daß nur
die Magnetspule 10 des Magnetventils erregt wird. Dadurch
wird der Druck des Bremsfluids in der Bremse des Rades
konstant gehalten. Wenn die Radgeschwindigkeit beinahe
die Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht, werden sämtliche
der Signale +b, -b und S gelöscht, so daß die logische
Schaltung 9 kein Steuersignal mehr liefert. Unter dieser
Bedingung steigt der die Bremse des Rades beaufschlagende
Fluiddruck wieder an.
Das Einlaß- und das Auslaßventil
weisen die bekannte Konstruktion auf. Wenn weder die Magnetspulen
des Einlaßventils noch die des Auslaßventils erregt
sind, ist jenes geöffnet und dieses
geschlossen, so daß ein Hauptzylinder des Bremssystems
mit der Bremse des Rades in Fluidverbindung steht und der
Bremsdruck an diesem Rad zunehmen kann. Wenn dagegen
die Magnetspulen des Einlaßventils und des Auslaßventils
erregt sind,
kann sich der Bremsflüssigkeitsdruck
in der Bremse des Rades entspannen. Wenn dagegen nur
das Einlaßventil erregt ist, sind beide Ventile geschlossen,
so daß der jeweils in der Bremse herrschende Bremsdruck
aufrechterhalten wird.
Im folgenden soll ein Speichersystem zur Speicherung oder
zur Aufzeichnung des von dem Drehzahl-Signalgeber 3 des
Antiblockiersystems erzeugten Radgeschwindigkeitssignals
V beschrieben werden.
Die Ausgangsklemme des Signalgebers 3 ist mit einre Eingangsklemme
eines Analog-Digital-Wandlers 14 (A/D-Wandler)
verbunden. Das analoge Ausgangssignal des Drehzahl-Signalgebers
3 wird in dem A/D-Wandler 14 in ein n-bit-Digital-Signal
umgewandelt, und an Eingangsklemmen D₀, D₁ . . . D n
einer Pufferschaltung 15 weitergegeben.
Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es
sich bei dem Ausgangssignal V des Drehzahl-Signalgebers
3 um ein Analogsignal. Wenn dieser Geber dagegen ein
Digitalsignal liefert, kann dieses direkt den Eingangsklemmen
D₀ . . . D n der Pufferschaltung 15 zugeführt werden.
Ausgangsklemmen Q₀, Q₁ . . . Q n der Pufferschaltung 15 sind
mit Eingangsklemmen D₀, D₁ . . . D n eines Schieberegisters
16 mit parallelen Eingängen und seriellem Ausgang verbunden.
Eine Ausgangsklemme Q des Schieberegisters 16 ist
mit einer Eingangsklemme einer Speichereinheit 17 verbunden,
die durch ein Schieberegister mit seriellem Ein- und
Ausgang gebildet ist.
In der Pufferschaltung 15 werden die Signale des A/D-Wandlers
14 vorübergehend gespeichert. Das an den Eingangsklemmen
D₀ . . . D n der Pufferschaltung 15 anliegende Digitalsignal
wird immer dann in die Pufferschaltung 15 übernommen,
wenn an einer Torklemme L der Pufferschaltung 15
ein Impuls auftritt. Das Schieberegister 16 geht in den
Zustand "setzen" über, wenn an einem invertierten Reset-Eingang
R des Schieberegisters 16 ein hohes Spannungsniveau
"1" anliegt. Der n-bit-Digitalwert an den Eingangsklemmen
D₀ . . . D n des Schieberegisters 16 wird bitweise
über die Ausgangsklemme Q des Schieberegisters 16 weitergeleitet,
wenn an einem Schiebeeingang SH des Schieberegisters
16 ein Schiebeimpuls auftritt. Das digitale n-bit-Ausgangssignal
der Pufferschaltung 15 wird auf einen Setzimpuls
an einem Set-Eingang PS des Schieberegisters 16
in dem Schieberegister 16 gespeichert.
Die durch ein Schieberegister mit seriellem Ein- und Ausgang
gebildete Speichereinheit 17 umfaßt eine Anzahl in
Reihe geschalteter Flip-Flops F₁, F m. Die an der Ausgangsklemme
Q des Schieberegisters 16 anliegenden Signale werden
entsprechend einem an Tastklemmen C (clock) der Flip-Flops
F₁ . . . F m anliegenden Tastsignal der Reihe nach nach
rechts in dem Schieberegister durchgeschoben. Die Anzahl
"m" der Flip-Flops F₁ . . . F m ist größer als die Anzahl der
während eines Bremsvorganges von dem Ausgang Q des Schieberegisters
16 zu übernehmenden Ausgangssignale. Üblicherweise
ist die Anzahl m so groß gewählt, daß die Speichereinheit
17 die Radgeschwindigkeiten für mehrere Bremsvorgänge speichern
kann.
Eine Ausgangsklemme der Speichereinheit 17 ist mit einer
Eingangsklemme D eines weiteren Schieberegisters 18 mit
seriellem Eingang und parallelen Ausgängen verbunden. Die
Ausgangsklemmen Q₀, Q₁ . . . Q n des Schieberegisters 18 sind
jeweils mit Eingangsklemmen D₀, D₁ . . . D n einer Pufferschaltung
19 verbunden. Ausgangsklemmen Q₀, Q₁ . . . Q n der
Pufferschaltung 19 sind mit Eingangsklemmen eines Digital/Analog-Wandlers
20 (D/A-Wandler) verbunden. Das Schieberregister
18 und die Pufferschaltung 19 bilden eine Ausgabeeinheit
zur Ausgabe des Inhalts der Speichereinheit 17. Das Schieberegister
18 mit seriellem Eingang und parallelen Ausgängen
wirkt umgekehrt wie das Schieberegister 16, das parallele
Eingänge und einen seriellen Ausgang aufweist. Die der
Reihe nach von der Ausgangsklemme der Speichereinheit 17
zu der Eingangsklemme D des Schieberegisters 18 überführten
Signale werden synchron mit an einem Schiebeeingang SH des
Schieberegisters 18 anliegenden Schiebeimpuls in dem Schieberegisters
18 durchgeschoben. Auf diese Weise wird durch
die n-Signale ein n-bit-Digital-Signal in dem Schieberegister
18 gebildet und über dessen Ausgangsklemmen Q₀, Q₁ . . .
Q n zu den Eingangsklemmen D₀, D₁ . . . D n der Pufferschaltung
19 weitergeleitet, die ihrerseits in der selben Weise
arbeitet, wie die Pufferschaltung 15. Wenn ein Torimpuls
an eine Torklemme L der Pufferschaltung 19 angelegt wird,
wird der über die Eingänge D₀, D₁ . . . D n eingegebene Digitalwert
vorübergehend in der Pufferschaltung 19 gespeichert.
Der in der Pufferschaltung 19 gespeicherte Digitalwert
wird durch den D/A-Wandler 20 in ein Analogsignal umgewandelt,
das von einem externen Aufzeichnungsgerät aufgezeichnet
werden kann. Auf diese Weise können die in der Speichereinheit
17 gespeicherten Radgeschwindigkeits-Signal ausgegeben
werden.
Ein Bremssignalgeber 21 ist beispielsweise durch einen
Bremslichtschalter gebildet, der beim Niedertreten eines
Bremspedals betätigt wird. Wenn das Bremspedal zum Abbremsen
des Fahrzeugs niedergetreten wird, liefert der Bremssignalgeber
21 ein "1"-Signal an den Eingang eines OR-Gatters
22. Ein anderer Eingang des OR-Gatters 22 ist über
ein Verzögerungsglied 23 mit einer Ausgangsklemme eines
OR-Gatters 24 verbunden. Die Eingänge des OR-Gatters 24
sind mit den Leitungen 12, 13 zur Übermittlung der Steuersignale
des Antiblockiersystems 2 verbunden. Der Ausgang
des Verzögerungsgliedes 23 nimmt den Wert "1" an, sobald
am Ausgang des OR-Gatters 24 der Wert "1" auftritt. Wenn
das Ausgangssignal des OR-Gatters 24 "0" wird, wird am
Ausgang des Verzögerungsgliedes 23 für eine gewisse Verzögerungszeit
das Signal "1" aufrechterhalten. Die Steuersignale
werden intermittierend von dem Antiblockiersystem 2
erzeugt. Das Verzögerungsglied 23 nimmt die imittierenden
Steuersignale über das OR-Gatter 24 auf. Die Verzögerungszeit
des Verzögerungsgliedes 23 ist jedoch so lang gewählt,
daß das Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes 23 während
des gesamten Bremsvorganges stabil bleibt.
Der Ausgang des ODER-Gatters 22 ist mit dem invertierten
Reset-Eingang R des Schieberegisters 16 verbunden. Durch
das ODER-Gatter 22 und die Reset-Einrichtung des Schieberegisters
16 wird eine Schalteinrichtung 28 zur Steuerung
der Übertragung des Radgeschwindigkeits-Signals V von dem
Signalgeber 3 zu der Speichereinheit 17 gebildet.
Ferner ist der Ausgang des ODER-Gatters 22 mit einem Eingang
eines UND-Gatters 25, einer Eingangsklemme D eines
Flip-Flops 26 und über einen Umschalter S₁ mit einem Eingang
eines weiteren UND-Gatters 27 verbunden. Ein anderer
Eingang des UND-Gatters 25 ist mit einer Ausgangsklemme
des Flip-Flops 26 verbunden. Eine Klemme C des Flip-Flops
26 ist an einen Taktgenerator 29 angeschlossen.
Der Ausgang des UND-Gatters 27 ist einerseits mit einer
Taktklemme C eines Zählers 30 und andererseits über einen
Umschalter S₂ mit dem Schiebe-Eingang SH des Schieberegisters
16 und den Taktklemmen C der Flip-Flops F₀, F₁ . . . F n
der Speichereinheit 17 verbunden. Bei dem Zähler 30 handelt
es sich um einen modulo-n-Zähler. Die Zahl n entspricht der
bit-Zahl der Pufferschaltungen 15 und 19, bzw. der Schieberegister
16, 18. Eine Ausgangsklemme CO des Zählers 30 ist
über einen Umschalter S₃ mit der Torklemme L der Pufferschaltung
15 und mit der Set-Klemme des Schieberegisters
16 verbunden. Eine Reset-Klemme RES des Zählers 30 ist
mit dem Ausgang des UND-Gatters 25 verbunden. Die Umschalter
S₁, S₂ und S₃ sind miteinander gekoppelt, wie in der
Zeichnung durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist.
Wenn die Umschalter S₁, S₂ und S₃ aus der in der Zeichnung
dargestellten Schaltposition in die jeweils anderen Position
umgeschaltet werden, wird der eine Eingang des UND-Gatters
27 über einen Widerstand 31 mit dem Pluspol 32
einer Spannungsquelle verbunden, der Ausgang des UND-Gatters
27 wird mit dem Schiebe-Eingang des Schieberegisters
18 und die Ausgangsklemme CO des Zählers 30 mit der Torklemme
L der Pufferschaltung 19 verbunden.
Im folgenden soll die Wirkungsweise der oben beschriebenen
Einrichtung zur Speicherung der Radgeschwindigkeit anhand
der Fig. 2 und 3 erläutert werden.
Normalerweise befinden sich die Umschalter S₁, S₂ und S₃
in der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung. Wenn das Fahrzeug
mit konstanter Geschwindigkeit fährt, ist das von
dem Drehzahl-Signalgeber 3 erzeugte Radgeschwindigkeits-Signal
V der Drehzahl des Rades oder der Radgeschwindigkeit
und zugleich der Fahrzeuggeschwindigkeit proportional.
Dieses Signal gelangt zu dem Differenzierglied 4, zu dem
Schlupfsignal-Generator 8 und zu dem A/D-Wandler 14. Das das
Fahrzeug jedoch mit konstanter Geschwindigkeit fährt, werden
weder ein Beschleunigungssignal +b, noch ein Verzögerungssignal
-b, noch ein Schlupfsignal S erzeugt.
Folglich treten in den Leitungen 12, 13 keine Steuersignale
auf. Das auch das Bremspedal nicht niedergetreten wird,
wird auch von dem Bremssignalgeber 21 kein Bremssignal erzeugt.
Folglich liegt das Ausgangssignal A des ODER-Gatters
22 auf "0", wie in Fig. 2 gezeigt ist. Das Schieberegister
16 ist zurückgesetzt (Reset-Zustand). Der mit dem
Umschalter S₁ verbundene Eingang des UND-Gatters 27 liegt
auf "0", und folglich wird der von dem Taktgenerator 29
erzeugte Taktpuls B durch das UND-Gatter 27 blockiert, wie
in Fig. 2 gezeigt ist. Die Pulse gelangen nicht zu der
Torklemme L der Pufferschaltung 15, den Klemmen PS und SH
des Schieberegisters 16 und zu den Klemmen der Flip-Flops
F₁ . . . F n der Speichereinheit 17. Obwohl der Digitalwert
des Radgeschwindigkeits-Signals V an den Eingangsklemmen
D₀, D₁ . . . D n der Pufferschaltung 15 anliegt, wird dieser
Wert daher nicht zu der Speichereinheit 17 übertragen.
Wenn der Fahrer zum Abbremsen des Fahrzeugs das Bremspedal
niedertritt, wird von dem Bremssignalgeber 21 ein Bremssignal
erzeugt. Das Ausgangssignal A des ODER-Gatters 22 nimmt
den Wert "1" an, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Folglich nimmt
das Schieberegister 16 den Zustand "Setzen" an. Die Taktpulse
B des Taktgenerators 29 werden von dem UND-Gatters
27 durchgelassen und gelangen zu der Klemme C des Zählers
30, dem Schiebe-Eingang SH des Schieberegisters 16 und zu
den Klemmen C der Speichereinheit 17. Wenn das Ausgangssignal
A des ODER-Gatters 22 "1" ist, wird das Flip-Flop
26 mit dem ersten Taktpuls D gesetzt und sein Ausgang
erhält den Wert "1". Beim nächsten Taktpuls nimmt dieser
Ausgang den Wert "0" an. Daher weist das Ausgangssignal
C des UND-Gatters 25 den in Fig. 2 gezeigten zeitlichen
Verlauf auf. Der Zähler 30 wird durch das Ausgangssignal
C des UND-Gatters 25 gesetzt. Jeweils nachdem der Zähler
30 n Taktpulse B gezählt hat, wird am Ausgang CO des Zählers
30 ein Ausgangssignal D erzeugt, das ebenfalls in
Fig. 2 dargestellt ist. Das Signal D wird der Torklemme L
der Pufferschaltung 15 und der Preset-Eingangsklemme PS
des Schieberegisters 16 zugeführt. Bei dem in Fig. 2 gezeigten
Beispiel hat n den Wert "4".
Wenn der Torimpuls D vom Ausgang CO des modulo-n-Zählers
30 zu der Torklemme L der Pufferschaltung 15 übertragen
wird, wird das durch den A/D-Wandler 14 in ein n-bit-Signal
umgewandelte Radgeschwindigkeits-Signal V von der Pufferschaltung
15 übernommen. Die den einzelnen Digitalstellen
des n-bit-Signals entsprechenden parallelen Signale
werden durch das Schieberegister 16 in n aufeinander
folgende Signale umgewandelt. Bei jedem Taktpuls B, der
an den Schiebe-Eingang SH des Schieberegisters 16 gelangt,
wird ein Einzelsignal des seriellen Ausgangssignals des
Schieberegisters 16 zu der Speichereinheit 17 übertragen.
In Fig. 3 ist durch eine Kurve V₁ die Änderung der Radgeschwindigkeit
V für den Fall dargestellt, daß die Bremse
des Rades durch Niedertreten des Bremspedals mit einem
angemessenen Bremsdruck beaufschlagt wird. Der Zähler 30
wird zu einem Zeitpunkt t₀ zurückgesetzt. Die Verringerung
der Radgeschwindigkeit setzt zu einem Zeitpunkt t₁
ein. Das Radgeschwindigkeits-Signal V des Signalgebers 3
nimmt entsprechend der Kurve V₁ ab. Diese Veränderung des
Signals wird in der Speichereinheit 17 gespeichert. Die
Verzögerung des Rades wird nicht größer als der vorgegebene
Wert, und der Schlupffaktor für das betreffende Rad übersteigt
nicht den vorgegebenen Schwellenwert. Folglich wird
durch das Antiblockiersystem 2 kein Steuersignal erzeugt.
Die Radgeschwindigkeit V nimmt allmählich ab, bis das Fahrzeug
hält.
Eine Kurve V₂ in Fig. 3 gibt die Änderung des Radgeschwindigkeits-Signals
V für den Fall wieder, daß der Fahrer das
Bremspedal heftig niedertritt. Die Verzögerung des Fahrzeugs
wird größer als der vorgegebene Wert. Durch den Verzögerungssignal-Generator
6 wird das Verzögerungssignal
-b erzeugt oder der Schlupffaktor für das Rad wird größer
als der vorgegebene Schwellenwert, so daß durch den Schlupfsignal-Generator
8 das Schlupfsignal S erzeugt wird. Durch
das Antiblockiersystem 2 werden daher Steuersignale erzeugt,
die über die Leitungen 12, 13 zu den Magnetspulen 10, 11
des Sperrventils und des Ablaßventils gelangen, so daß der
Bremsfluid-Druck der Bremse für dieses Rad verringert wird.
Bei abnehmendem Bremsdruck nimmt die Radgeschwindigkeit zu.
Wenn die Beschleunigung des Rades größer als der vorgegebene
Wert wird, wird durch den Beschleunigungssignal-Generator
5 das Beschleunigungssignal +b erzeugt. In diesem Fall tritt
ein Steuersignal nur in der Leitung 12 auf, und der Bremsflüssigkeits-Druck
wird konstant gehalten. Wenn sich die
Radgeschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit annähert,
erlöschen das Beschleunigungssignal +b und damit das Steuersignal,
so daß der Bremsflüssigkeits-Druck in der Bremse
des Rades erneut ansteigt. Derartige Steuervorgänge wiederholen
sich während des Bremsvorganges, so daß das Radgeschwindigkeitssignal
V entsprechend der Kurve V₂ in Fig. 3
abnimmt. In diesem Fall gelangen die Steuersignale von
dem Antiblockiersystem 2 über das ODER-Gatter 24 und das
Verzögerungsglied 23 zu dem einen Eingang des ODER-Gatters
22. Da jedoch an dem anderen Eingang des ODER-Gatters 22
das Bremssignal anliegt, hat dies keinen unmittelbaren Einfluß
auf den Ausgangszustand des ODER-Gatters 22.
Wenn das Fahrzeug anhält und das Bremspedal losgelassen
wird, nimmt das Bremssignal den Wert "0" an. Zu diesem
Zeitpunkt liegen keine Steuersignale des Antiblockiersystems
2 mehr vor und der Ausgang des Verzögerungsgliedes
23 wird bereits auf "0" geschaltet. Folglich nimmt auch
das Ausgangssignal A des ODER-Gatters 22 den Wert "0" an,
und das Schieberegister 16 wird zurückgesetzt. Die Übertragung
des Radgeschwindigkeits-Signals zu der Speichereinheit
17 wird unterbrochen. Zur gleichen Zeit blockiert
das UND-Gatter 27 die Weiterleitung der Taktpulse B zu dem
Zähler 30, dem Schieberegister 16 und der Speichereinheit
17, und das Ausgangssignal des Zählers 30 wird nicht zu dem
Schieberegister 16 übertragen.
Im folgenden soll die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Speichereinrichtung in dem Fall beschrieben werden, daß
das Fahrzeug, beispielsweise bei einem Aufprall, plötzlich
zum Stehen gebracht wird, ohne daß die Bremse betätigt
wird.
Wenn das Fahrzeug plötzlich zum Stehen gebracht wird, nimmt
die Radgeschwindigkeit sehr rasch ab. Bereits unmittelbar
nachdem die Abnahme der Radgeschwindigkeit eingesetzt hat,
übersteigt die Verzögerung des Rades den vorgegebenen Wert
und von dem Verzögerungssignal-Generator 6 wird das Verzögerungssignal
-b erzeugt. In den Leitungen 12, 13 treten daher
Steuersignale auf, so daß der Ausgang des ODER-Gatters
24 den Wert "1" annimmt und durch das Verzögerungsglied
22 an dem einen Eingang des ODER-Gatters 22 der Wert "1"
aufrechterhalten wird. Daher nimmt auch das Ausgangssignal
A des ODER-Gatters 22 den Wert "1" an, und das Schieberegister
16 wird in den Zustand "Setzen" geschaltet. Über
das UND-Gatter 27 werden die Taktpulse B zu dem Schieberegister
16 und zu der Speichereinheit 17 weitergeleitet,
und die Pulse D des Zählers 30 gelangen zu der Pufferschaltung
15 und dem Schieberegister 16. Daher wird das
Radgeschwindigkeits-Signal V von dem Signalgeber 3 über
den A/D-Wandler 14, die Pufferschaltung 15 und das Schieberegister
16 zu der Speichereinheit 17 übertragen und dort
gespeichert. Das gespeicherte Radgeschwindigkeits-Signal
V hat den in Fig. 3 durch die Kurve V₃ dargestellten Verlauf.
Bei einem normalen Bremsvorgang wird die Speicherung
des Radgeschwindigkeits-Signals V in der Speichereinheit
17 durch das Bremssignal ausgelöst. In den Kurven V₁
und V₂ in Fig. 3 setzt daher die Abnahme der Radgeschwindigkeit
erst eine gewisse Zeit nach Beginn der Aufzeichnung
ein. Wenn andererseits das Fahrzeug ohne Betätigung
der Bremse verzögert wird, wird die Speicherung durch die
Steuersignale des Antiblockiersystems 2 ausgelöst. Daher
ist bei der Kurve V₃ bereits bei der Aufzeichnung eine erhebliche
Abnahme der Geschwindigkeit zu beobachten. In dem
Augenblick, in dem die Speicherung in der Speichereinheit
beginnt, nimmt das Radgeschwindigkeits-Signal V bereits rasch
ab. Wenn kein Steuersignal des Antiblockiersystems 2 mehr
vorliegt, wird das Ausgangssignal A des ODER-Gatters 22
nach Ablauf der Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes
23 "0" und die Speicherung des Signals V in der Speichereinheit
17 wird unterbrochen.
Im folgenden soll die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Einrichtung beim Abruf der in der Speichereinheit 17 gespeicherten
Radgeschwindigkeiten beschrieben werden.
Die Ausgangsklemme Q des D/A-Wandlers 20 ist mit einem
externen Aufzeichnungsgerät zur Aufzeichnung des gespeicherten
Radgeschwindigkeits-Signals verbunden. Die Umschalter
S₁, S₂ und S₃ werden aus der in Fig. 1 gezeigten Position
in die jeweils andere Schaltstellung umgeschaltet.
Der eine Eingang des UND-Gatters 27 ist dann über den
Umschalter S₁ und den Widerstand 31 mit dem Pluspol 32 der
Spannungsquelle verbunden. Der von dem Taktgenerator 29
erzeugte Taktpuls B wird an die jeweiligen Klemmen C des
Zählers 30 und der Flip-Flops F₁, F₂ . . . F m der Speichereinheit
17 sowie über den Umschalter S₂ zu dem Schiebe-Eingang
SH des Schieberegisters 18 übertragen. Die Ausgangspulse
D vom Ausgang CO des Zählers 30 werden über
den Umschalter S₃ zu der Torklemme L der Pufferschaltung
19 übertragen.
Die in den Flip-Flops F₁, F₂ . . . F m der Speichereinheit 17
gespeicherten Daten werden bei jedem Taktpuls B, der an die
Klemmen C gelangt, nach rechts an das nachfolgende Flip-Flop
durchgeschoben und gelangen so nacheinander zu der
Eingangsklemme D des Schieberegisters 18, das einen seriellen
Eingang und parallele Ausgänge aufweist. Aus den n aufeinander
folgenden Ausgangssignalen der Speichereinheit 17
wird in dem Schieberegister 18 ein digitales n-bit-Signal
gebildet und an die Eingangsklemmen D₁, D₂ . . . D n der Pufferschaltung
19 übertragen. Jedesmal, wenn ein Puls D an der
Torklemme L der Pufferschaltung 19 auftritt, wird der n-bit-Digitalwert
von der Pufferschaltung 19 übernommen und
über deren Ausgangsklemme Q₀, Q₁ . . . Q n zu dem D/A-Wandler
20 übertragen. Die inder Speichereinheit 17 in digitaler
Form gespeicherten Radgeschwindigkeits-Signale werden in
Analogsignale umgewandelt und durch das externe Aufzeichnungsgerät
aufgezeichnet.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Radgeschwindigkeits-Signal
in der Speichereinheit 17 gespeichert,
wenn das Steuersignal der Antiblockierschaltung 2
oder das Bremsbetätigungssignal des Bremssignalgebers 21
erzeugt wird. Es läßt sich daher sicher feststellen, wie
das Fahrzeug gebremst worden ist und wie sich die Radgeschwindigkeit
geändert hat, bevor das Fahrzeug anhält. Im
übrigen kann die Änderung der Radgeschwindigkeit in dem
Falle festgestellt werden, daß das Fahrzeug ohne Bremsvorgang
plötzlich zum Stillstand kommt. Die Zeit, während
der der Bremsvorgang durchgeführt wird, und die Zeit,
während der die Antiblockier-Steuereinheit arbeitet, sind
kurz. Folglich kann die Kapazität der Speichereinheit gering
sein. Da die Anzahl der notwendigen Informationen
vor dem Anhalten des Fahrzeugs klein sein kann, auch
die Anzahl der Flip-Flops der Speichereinheit klein sein.
Der Inhalt der Speichereinheit, die durch die Schieberegister
gebildet wird, wird kontinuierlich erneuert. Es
kann für kurze Zeiten ausgelegt werden.
Claims (11)
1. Vorrichtung zur Aufzeichnung des Geschwindigkeitsverlaufs bei einem
Unfall, für Fahrzeuge mit einem Antiblockiersystem, das aufweist:
- - einen Drehzahlfühler mit nachgeschaltetem Raddrehzahl-Signalgeber, der ein analoges oder digitales Raddrehzahlsignal bildet.
- - eine Auswerteschaltung, die auf der Grundlage des Raddrehzahlsignals ein Blockieren des Rades feststellt und ein Steuersignal zur Verringerung des auf die Radbremsen wirkenden Bremsdruckes erzeugt, wenn die Verzögerung des Rades einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet oder wenn der Schlupf des Rades größer als ein vorgegebener Schwellenwert wird.
- - eine Speichereinheit zur Speicherung des Raddrehzahlsignals und
- - einen Bremssignalgeber zur Erzeugung eines Bremsbetätigungssignals bei Betätigung der Fahrzeugbremse,
gekennzeichnet durch eine zwischen dem Raddrehzahl-Signalgeber (3)
und der Speichereinheit (17) angeordnete Schalteinrichtung (22), die als
Eingangssignal des Bremsbetätigungssignal des Bremssignalgebers (21) und
das Steuersignal der Auswerteschaltung (2) aufnimmt und die Übertragung
des Raddrehzahlsignals an die Speichereinheit (7) gestattet, wenn wenigstens
eines dieser beiden Eingangssignale vorliegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Raddrehzahlsignal ein digitales Signal ist und daß die Speichereinheit (17)
eine Anzahl von in Reihe verbundenen Flip-Flops (F₁ . . . F m) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Raddrehzahlsignal ein analoges Signal ist, daß ein A/D-Wandler (14) zur Umwandlung
des Raddrehzahlsignals in ein digitales Signal vorgesehen ist und
daß die Speichereinheit (17) eine Anzahl von in Reihe geschalteten Flip-
Flops (F₁ . . . F m) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet
durch eine Ausleseeinrichtung (18, 19) zum Auslesen des Inhalts der Speichereinheit
(17).
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 und nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslese-Einrichtung ein Schieberegister (18 ) mit
seriellem Eingang und parallelem Ausgang aufweist, wobei die Bit-Zahl (n)
des Schieberegisters kleiner oder gleich der Anzahl der Flip-Flops der
Speichereinheit ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssignalgeber
(12) einen Bremslichtschalter einschließt.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schalteinrichtung ein ODER-Gatter (22) umfaßt,
dessen einer Eingang das Bremsbetätigungssignal und dessen anderer Eingang
des Steuersignal der Auswerteschaltung (2) über ein Verzögerungsglied
(23) aufnimmt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine
n-Bit-Pufferschaltung (15) zum Halten des digitalen Raddrehzahlsignals bzw.
des Ausgangssignals des A/D-Wandlers (14) vorgesehen ist, daß ein Schieberegister
(16) mit parallelem Eingang (n-Bit) und seriellem Ausgang mit der
Pufferschaltung an seinen Eingangsklemmen und der Speichereinheit (17) an
seiner Ausgangsklemme verbunden ist und daß die Ausgangsklemme des
ODER-Gatters (22) mit einer invertierenden Reset-Klemme des Schieberegisters
(16) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Taktgenerator (29) und eine Umschalteinrichtung (S₂) vorgesehen sind und
daß der Taktimpuls des Taktgenerators an die Flip-Flops der Speichereinheit
(17) gelangt und über die Umschalteinrichtung selektiv dem mit der Pufferschaltung
verbundenen Schieberegister (16) oder dem Schieberegister (18)
der Ausleseeinrichtung zugeführt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein n-mod-Zähler
(30) zum Zählen der Taktimpulse des Taktgenerators (29) und eine
zweite Umschalteinrichtung (S₃) vorgesehen sind, daß die Ausleseeinrichtung
eine n-Bit-Pufferschaltung (19) umfaßt, die mit den Ausgangsklemmen
des Schieberegisters (18) mit seriellem Eingang und parallelem Ausgang verbunden
ist, und daß der Ausgang des Zählers (30) über die zweite Umschalteinrichtung
(S₃) selektiv mit der das Raddrehzahlsignal aufnehmenden Pufferschaltung
(15) und dem dieser nachgeschalteten Pufferschaltung (16) oder
mit der Pufferschaltung (19) der Ausleseeinrichtung verbunden ist.
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