DE3323807C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist aus der DE-OS 22 12 618 bekannt. Diese ist jedoch bei einem Fahrzeug mit Anhänger vorgesehen, wobei die Durchmesser der Räder des Anhängers sich von denen des Zugfahrzeuges unterscheiden können. Das von den Rädern des Fahrzeuges abgeleitete Bezugssignal wird so verändert, das es für die Blockierschutzsteuerung der Räder des Anhängers verwendbar ist. Dabei ist jedoch davon ausgegangen, daß die Räder des Zugfahrzeuges und die Räder des Anhängers unter sich jeweils gleiche Größe besitzen.

Wenn jedoch bei einem Fahrzeug (Zugfahrzeug oder Anhänger) ein Rad anderen Durchmesser besitzt als die übrigen Räder, etwa bei der Benutzung eines Not-Laufrades, so arbeitet die übliche blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage falsch, und zwar aufgrund des Radgeschwindigkeitssignals, das sich aus der Drehung des Rades kleineren Durchmessers ergibt.

Dabei besteht das Problem darin, daß dann, wenn die Pegeldifferenz der Winkelgeschwindigkeiten der Räder daraufhin untersucht wird, ob ein Rad kleineren Durchmessers verwendet wird oder nicht, auch eine Radgeschwindigkeits-Differenz in der gleichen Größenordnung bei Rädern normaler Größe auftreten kann, und zwar dann, wenn das Fahrzeug gewendet wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sicher erfaßt wird, ob an dem Fahrzeug ein Rad verwendet ist, das sich im Durchmesser von den anderen Rädern unterscheidet, um im Bedarfsfall ausgehend von dieser Erfassung dem Blockierschutz außer Betrieb zu setzen.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

Es ist darauf hinzuweisen, daß es zwar an sich bekannt ist (vgl. Bosch, Techn. Berichte, 1980, H.2, S. 85/86), Schaltungs­ anordnungen für blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlagen so auszubilden, daß der Blockierschutz außer Betrieb gesetzt wird, wenn mittels einer Detektorschaltung ein ernsthafter Fehler ermittelt wird. Jedoch ist irgendeine Angabe, wie bezüglich der Verwendung eines Rades kleineren Durchmessers geprüft werden könnte, und wie abhängig von einer solchen Erfassung auf die Bremsvorrichtung eingewirkt werden könnte, nicht entnehmbar.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird sicher diskriminiert, ob ein Rad niedrigen Durchmesser besitzt als die übrigen Räder des Fahrzeuges oder ob etwa ein ungewöhnlicher Fahrzustand (Wenden) vorliegt, und zwar dadurch, daß die Pegel der von willkürlich gewählten zwei Paaren von Rädern abgeleiteten Radgeschwindigkeitssignale jeweils verglichen werden zur Erzeugung jeweiliger Radgeschwindigkeits-Differenzsignale. Ausgehend von diesen erfolgt eine Beurteilung dahingehend, daß ein Rad kleineren Durchmessers verwendet ist, wenn nur eines der Radgeschwindigkeits-Differenzsignale einen vorgegebenen Pegel überschreitet.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch den grundsätzlichen Aufbau einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage,

Fig. 2 den für die vorliegende Erfindung wesentlichen Teil der Auswerteschaltung gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 bilden ein Geschwindigkeitsdetektor 1 für das rechte Vorderrad, ein Geschwindigkeitsdetektor 2 für das linke Vorderrad, ein Geschwindigkeitsdetektor 3 für das rechte Hinterrad und ein Geschwindigkeitsdetektor 4 für das linke Hinterrad gemeinsam eine Radgeschwindigkeitssignal-Erzeugungseinrichtung, welche eine Reihe von Impulsen als Umfangsgeschwindigkeiten der Räder erzeugen, wobei die Impulse eine Frequenz proportional zu der Winkelgeschwindigkeit eines jeweils zugeordneten Rades aufweisen. So erzeugte Radgeschwindigkeitssignale werden zu einer Blockierschutz-Steuerschaltung 5 übertragen.

Nach Vollendung der Verarbeitung und Entscheidung auf der Grundlage der von den Radgeschwindigkeitsdetektoren 1, 2, 3 und 4 gelieferten Radgeschwindigkeitssignale überträgt die Antiblockier-Steuerschaltung 5 selektiv je ein Signal auf einen Leistungstransistor 6 für die Betätigung eines Vorderrad-Druckeinleitungsbetätigers 10, welcher dazu dient, Steuerdruck zur Verhinderung einer Bremskraft für das linke und das rechte Vorderrad einzuleiten, ferner einen Leistungstransistor 7 für die Betätigung eines Vorderrad-Druckablaßbetätigers 11, welcher dazu dient, den Steuerdruck für die Vorderräder abzulassen, ferner einen Leistungstransistor 8 für die Betätigung eines Hinterrad-Druckeinleitungsbetätigers 12, welcher dazu dient, Steuerdruck zur Verhinderung einer Bremskraft für das linke und das rechte Hinterrad einzuleiten, sowie einen Leistungstransistor 9 für die Betätigung eines Hinterrad-Druckablaßbetätigers 13, welcher dazu dient, den Steuerdruck für die Hinterräder abzulassen.

Ferner enthält die Blockierschutz-Steuerschaltung 5 eine Fehlfunktion- Diagnoseschaltung zum Feststellen des Auftretens einer Störung in dem Blockierschutz-Steuersystem, und wenn sich herausstellt, daß eine Störung in dem Blockierschutz- Steuersystem auftritt, wird ein Signal auf einen Leistungstransistor 14 übertragen, welcher mit einer Stromquelle B verbunden ist. Sobald der Leistungstransistor 14 ein Signal von der Blockierschutz-Steuerschaltung 5 empfängt, wird unmittelbar ein Alarm 15 wie beispielsweise eine Alarmlampe, ein Alarmsummer oder dgl. eingeschaltet, und gleichzeitig wird ein Schalterbetätiger 16 eingeschaltet, um einen normalerweise geschlossenen Schalter S zu öffnen, welcher normalerweise jeden der Leistungstransistoren 6, 7, 8 und 9 mit der Stromquelle B verbindet. Die obige Beschreibung bezieht sich auf ein typisches Beispiel bisher bekannter Blockierschutz-Antiblockier-Bremsanlagen.

Übrigens werden die von jedem der Radgeschwindigkeitsdetektoren 1, 2, 3 und 4 erzeugten Radgeschwindigkeitssignale auch eine eine Auswerteschaltung 17 bezüglich Reifen mit kleinerem Durchmesser übertragen. Insbesondere umfaßt die Auswerteschaltung 17 eine Radgeschwindigkeits-Differenzsignal-Erzeugungseinrichtung, die Radgeschwindigkeits-Differenzsignalerzeuger, von denen jedes einen Differenzwert der Pegel von Radgeschwindigkeitssignalen anzeigt, die, beispielsweise, von jedem der zwei Radpaare abgegeben werden, sowie eine Freigabesignal-Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Freigabesignals, welches zur Freigabe der Blockierschutz-Steuerung wirksam ist, wenn eines der Radgeschwindigkeits- Differenzsignale einen niedrigeren Pegel als einen vorbestimmten Pegel aufweist und das andere auf einem höheren Pegel ist als ein anderer vorbestimmter Pegel, welcher nicht niedriger ist als der zuerst erwähnte vorbestimmte Pegel.

Das in der Freigabesignal-Erzeugungseinrichtung erzeugte Freigabesignal wird als Ausgangssignal der Auswerteschaltung 17 auf einen Transistor 18 übertragen, der mit dem Leistungstransistor 14 über einen Widerstand 19 in Verbindung steht. Wenn die Freigabesignal- Erzeugungseinrichtung in der Auswerteschaltung 17 ein Freigabesignal erzeugt, wird auf diese Weise bewirkt, daß der Leistungstransistor 14 derart arbeitet, daß die Alarmeinrichtung 15 einen Alarm erzeugt und gleichzeitig der normalerweise geschlossene Schalter S geöffnet wird. Infolgedessen wird eine Bremsvorrichtung in den Betriebszustand gebracht, in dem sie keine Blockierschutz-Steuerfunktion hat, wodurch die erforderliche Bremskraft sichergestellt wird.

Nachfolgend wird eine Vorgehensweise beschrieben, mittels der erfaßbar ist, wenn ein Reifen mit einem kleineren wirksamen Durchmesser wie zum Beispiel ein provisorischer Reifen oder dgl. montiert ist.

Die Radgeschwindigkeitsdetektoren 1 und 2 für das linke bzw. das rechte Vorderrad sowie die Radgeschwindigkeitsdetektoren 3 und 4 für das linke bzw. rechte Hinterrad sind so konstruiert, daß sie Impulssignale erzeugen, die je eine Frequenz proportional zur Winkelgeschwindigkeit des zugeordneten Rades aufweisen. Im allgemeinen erzeugen sie eine bestimmte Anzahl von Impulsen N pro Radumdrehung.

Angenommen, daß entweder das linke oder das rechte Vorderrad einen Reifen mit einem wirksamen Durchmesser D besitzt und das andere einen Reifen mit einem wirksamen Durchmesser, der um 100r% kleiner als D ist, dann besitzt der letztere einen wirksamen Durchmesser D-rD. Wenn die Zählung der Anzahl von Ausgangsimpulsen von dem rechten und dem linken Rad gleichzeitig begonnen wird, führt dies dazu, daß die Anzahl von Ausgangsimpulsen von dem Reifen mit dem wirksamen Durchmesser D-rD die vorbestimmte Bezugsanzahl von Ausgangsimpulsen n₀ schneller erreicht als die des anderen Reifens. In diesem Moment ist die Anzahl von Ausgangsimpulsen von dem anderen Reifen natürlich kleiner als die Bezugsanzahl von Impulsen n₀, und vorausgesetzt, daß die Anzahl durch n₀-Δ _n wiedergegeben wird, gilt die folgenden Gleichung

Wenn diese Gleichung in eine kürzere Form gebracht wird, erhält man die vereinfachte Gleichung Δ _n = rn₀. Das bedeutet, daß Δ _n gleich dem Produktwert aus der Größe der Differenz r zwischen den wirksamen Durchmessern des linken und rechten Rades multipliziert mit der Bezugszahl von Impulsen n₀ ist. Wenn festgestellt wird, daß Δ _n größer als der vorbestimmte Bezugswert ist, kann entschieden werden, daß ein Reifen mit kleinerem Durchmesser montiert ist.

Es ist zu beachten, daß die oben definierte Gleichung nur gilt, wenn ein Fahrzeug im wesentlichen in gerader Richtung fährt. Bei der Lenkbewegung eines Fahrzeuges besteht aber die Gefahr, daß eine falsche Entscheidung dahingehend getroffen wird, daß ein Reifen mit kleinerem Durchmesser am Fahrzeug montiert ist, obwohl alle daran montierten Reifen den gleichen wirksamen Durchmesser aufweisen, weil die auf der Außenseite gelegenen Reifen bei der Lenkbewegung des Fahrzeugs eine größere Winkelgeschwindigkeit als die auf der Innenseite gelegenen aufweisen. Dementsprechend sollte entschieden werden, daß ein Reifen mit kleinerem Durchmesser an einem Fahrzeug montiert ist, wenn festgestellt wird, das Δ _n den Bezugswert überschreitet, während das Fahrzeug in der im wesentlichen geraden Richtung läuft.

Zur Feststellung, ob ein Fahrzeug geradeaus läuft, sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden. Die herkömmlichen Ermittlungsverfahren werden typisch durchgeführt durch Messung des Lenkwinkels, des tatsächlichen Neigungswinkels der Räder bezüglich der Längsachse des Fahrzeugkörpers, der Beschleunigung in der Querrichtung relativ zum Fahrzeug, der Gierwinkelgeschwindigkeit desselben oder dgl., aber es bleibt ein Problem bestehen insofern, als jedes der herkömmlichen Verfahren eine besonders konstruierte Ermittlungs­ einrichtung benötigt, mit der das Fahrzeug zusätzlich ausgerüstet werden muß.

Demnach ist es erwünscht ein Verfahren anzugeben, welches eine richtige Entscheidung dahingehend treffen kann, ob ein Reifen mit kleinerem Durchmesser an einem Fahrzeug montiert ist oder nicht, wobei nur ein Radgeschwindigkeitsfühler verwendet wird, der gewöhnlich in einer Blockierschutz-Bremsanlage vorhanden ist, eine besonders konstruierte Ermittlungseinrichtung nicht erforderlich ist und darüberhinaus keine Gefahr, besteht, daß eine falsche Entscheidung bei einer Lenkbewegung des Fahrzeugs getroffen wird.

Im allgemeinen wird ein Reifen mit einem kleineren Durchmesser wie zum Beispiel ein provisorischer Reifen oder dgl. auf einem Fahrzeug mitgeführt zur Berücksichtigung einer zufälligen Panne an einem der am Fahrzeug montierten normalen Reifen. Es ist unwahrscheinlich, daß mehrere Reifen mit kleinerem Durchmesser gleichzeitig an einem Fahrzeug verwendet werden. Es kann also davon ausgegangen werden, daß wenigstens ein Paar jeweils gepaarter Vorder- und Hinterräder mit einem normalen Reifen auf der rechten und der linken Seite bestückt ist.

Dementsprechend kann entschieden werden, daß ein Reifen mit einem kleineren Durchmesser an einem Fahrzeug montiert ist, wenn festgestellt wird, daß entweder die ermittelte Differenz Δ _nf der Anzahl von Ausgangsimpulsen von dem linken und dem rechten Vorderrad oder die andere ermittelte Differenz Δ _nr der Anzahl von Ausgangsimpulsen von dem linken und dem rechten Hinterrad kleiner ist als der vorbestimmte Bezugswert E₁ und die jeweils andere ermittelte Differenz größer ist als der vorbestimmte Bezugswert E₂ (≧E₁), wobei das Fahrzeug geradeaus fährt.

In einem beispielshaften Fall war ein Reifen mit einem um 15% kleineren wirksamen Durchmesser als die normalen Reifen montiert an einem Fahrzeug mit einem Ermittlungssystem, bei welchem die Anzahl von Ausgangsimpulsen N = 100 angewandt wurde, und gute Ergebnisse wurden mit der Bezugsanzahl von Impulsen n₀ = 256, dem Bezugswert E₁ = 8 und dem Bezugswert E₂ = 30 erzielt.

Fig. 2 zeigt in Form eines Schaltbildes eine Ausführungsform einer typischen Einrichtung zur Feststellung eines Reifens mit einem kleineren Durchmesser. Fig. 2 zeigt 2 Radgeschwindigkeitsdetektoren 1 und 2 für das linke bzw. rechte Vorderrad, Radgeschwindigkeitsdetektoren 3 und 4 für das linke bzw. das rechte Hinterrad, jeweilige Zählerschaltungen 20, 21, 22 und 23, eine Triggersignal- Erzeugungsschaltung für die Zählerschaltungen 20, 21, 22 und 23, jeweilige Subtrahierer 25 und 26, jeweilige Vergleicher 27, 28, 29 und 30, jeweilige ODER-Glieder 31 und 32 und eine UND-Glied 33.

Wenn die Zählerschaltungen 20, 21, 22 und 23 Signale von der Triggersignal-Erzeugungsschaltung 24 erhalten, beginnen sie die Anzahl von Ausgangsimpulsen von den entsprechenden Radgeschwindigkeitsdetektoren 1, 2, 3 und 4 zu zählen. Die Zählerschaltungen 20 und 21 geben die Anzahl von Ausgangsimpulsen n₀ und n _f von den Radgeschwindigkeitsdetektoren 1 und 2 ab, wenn von einer der Zählerschaltungen 20 und 21 erhaltene Zählerstand den Wert n₀ erreicht, während die Zählerschaltungen 22 und 23 die Anzahl von Ausgangsimpulsen n₀ und n _r von den Radgeschwindigkeitsdetektoren 3 und 4 abgeben, wenn der von einer der Zählerschaltungen 22 und 23 erhaltene Zählerstand den Wert n₀ erreicht. Ihre Ausgangswerte werden dann an die entsprechenden Subtrahierer 25 imd 26 gegeben. Dann verarbeiten die Subtrahierer 25 und 26 nach den vereinfachten Gleichungen n₀-n _f =Δ _nf und n₀-n _r =Δ _nr , so daß das so erhaltene Differenzsignal Δ _nf den Vergleichern 27 und 29 und das Differenzsignal Δ _nr den Vergleichern 28 und 30 zugeführt wird.

Insbesondere vergleichen die Vergleicher 27 und 28 den vorbestimmten Bezugswert E₁ mit den Werten der Differenzsignale Δ _nf und Δ _nr . Der Vergleicher 27 erzeugt ein Ausgangssignal, solange die Ungleichung Δ _nf <E₁ besteht, und der Vergleicher 28 erzeugt ein Ausgangssignal, solange die Ungleichung Δ _nr <E₁ besteht. Ihre Ausgangssignale werden dann dem ODER-Glied 31 zugeführt. Ferner vergleichen die Vergleicher 29 und 30 den vorbestimmten Bezugswert E₂ (≧E₁) mit den Werten der Differenzsignale Δ _nf und Δ _nr . Der Vergleicher 29 erzeugt ein Ausgangssignal, solange die Ungleichung Δ _nf <E₂ besteht, und der Vergleicher 30 erzeugt ein Ausgangssignal, solange die Ungleichung Δ _nr <E₂ besteht, welche Ausgangssignale danach dem ODER-Glied 32 zugeführt werden.

Die Ausgangssignale der ODER-Glieder 31 und 32 werden dem UND-Glied 33 zugeführt.

Da das UND-Glied 33 ein Ausgangssignal nur erzeugt, wenn einer der Werte der Differenzsignale Δ _nf und Δ _nr kleiner als der Bezugswert E₁ ist und der andere Wert größer ist als der Bezugswert E₂, bedeutet ein Ausgangssignal von dem UND-Glied 33, daß ein Reifen mit kleinerem Durchmesser an dem Fahrzeug montiert ist.

In der beschriebenen Ausführungsform bezeichnen die Bezugszeichen 1 und 2 Geschwindigkeitsdetektoren für das linke und das rechte Vorderrad und die Bezugszeichen 3 und 4 Geschwindigkeitsdetektoren für das linke und rechte Hinterrad, aber die Bezugszeichen 1 und 2 können auch Geschwindigkeitsdetektoren für das linke Vorder- und Hinterrad bezeichnen, und die Bezugszeichen 3 und 4 können Geschwindigkeitsdetektoren für das rechte Vorder- und Hinterrad bezeichnen, da in einer so aufgebauten Ausführungsform die gleichen Ergebnisse wie bei der obigen erzielbar sind. Ferner ist zu beachten, daß praktisch die gleichen Ergebnisse wie in der dargestellten Ausführungsform selbst in dem Fall erzielt werden können, in welchen die Werte der Differenzsignale Δ _nf und Δ _nr berechnet werden, indem die Anzahl von Ausgangsimpulsen von den Radgeschwindigkeits­ detektoren ermittelt werden, die erhalten werden, wenn die Anzahl von Ausgangsimpulsen von einem der Radgeschwindigkeitsdetektoren 1, 2, 3 und 4 die Anzahl von Bezugsimpulsen n₀ erreicht.

Es ist ferner zu beachten, daß die oben erwähnte Ermittlung nur durchgeführt werden sollte, wenn die Bremseinrichtung im Ruhezustand gehalten wird, da die Radgeschwindigkeit während des Bremsvorgangs zufällig schwankt, insbesondere während eines abrupten Bremmsvorgangs. Deshalb kann eine Anordnung derart getroffen werden, daß invertierte Signale, die aus Signalen abge­ leitet sind, welche durch einen Bremssignalgenerator 35 erzeugt werden, sowie Ausgangssignale von dem UND-Glied 33 zu einem UND-Glied 34 übertragen werden.

Ferner sind in einer Blockierschutz-Bremsanlage gemäß der Erfindung Vergleichssignale zum Vergleich mit dem vorbestimmten Wert E₁ nicht immer erforderlich, und sie können vernachlässigt werden, wenn eine ausreichend hohe Genauigkeit ohne sie erzielbar ist.

Claims (5)

1. Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage bei der

• - jedem Rad ein Drehzahlgeber zugeordnet ist, der sein Radgeschwindigkeitssignal an eine Auswerteschaltung abgibt,
• - die Auswerteschaltung einen Vergleicher enthält, der aus den Geschwindigkeitssignalen zweier Räder ein Differenzsignal erzeugt, um damit ein Rad unterschiedlicher Größe zu erkennen,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß aus zwei ausgewählten Radpaaren zwei Differenzsignale ( Δ nf und Δ nr) gebildet und getrennt über Vergleicher (27 bis 30) geführt werden, und
• - daß eine logische Schaltung (31, 32, 33) in der Auswerteschaltung ein Freigabesignal zum Betreiben des Blockierschutzes dann erzeugt, wenn nur eines der Differenzsignale ( Δ nf oder Δ nr) einen vorgegebenen Pegel (E₂) überschreitet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabesignal nur erzeugt wird, wenn kein Bremssignal abgegeben wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteschaltung

• - ein erster Vergleicher (29, 30) die Pegel der Radgeschwindigkeits- Differenzsignale ( Δ nf, Δ nr) mit dem vorgegebenen Pegel (E₂) vergleicht,
• - ein zweiter Vergleicher (27, 28) die Pegel der Radgeschwindigkeits- Differenzsignale ( Δ nf, Δ nr) mit einem zweiten vorgegebenen Pegel (E₁) vergleicht, der nicht höher als der erste vorgegebene Pegel (E₂) ist, und
• - die logische Schaltung (31, 32, 33) das Freigabesignal abhängig von den Ausgangssignalen der beiden Vergleicher (29, 30; 27, 28) nur dann erzeugt, wenn der Pegel eines Radgeschwindigkeits-Differenzsignals den ersten vorgegebenen Pegel (E₂) überschreitet und der Pegel des anderen Radgeschwindigkeits-Differenzsignals unter dem zweiten vorgegebenen Pegel (E₁) liegt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung aufweist:
ein erstes ODER-Glied (31), das ein Ausgangssignal nur abgibt, wenn Δ nf<E₁ oder Δ nr<E₁,
ein zweites ODER-Glied (32), das ein Ausgangssignal nur abgibt, wenn Δ nf<E₂ oder Δ nr<E₂, und
ein UND-Glied (33), das die Ausgangssignale der beiden ODER-Glieder (31, 32) empfängt und das Freigabesignal nur dann abgibt, wenn beide Ausgangssignale anliegen.