DE3636139C2 - Bremszylinderdruckregler für Druckluftbremsen von Fahrzeugen - Google Patents
Bremszylinderdruckregler für Druckluftbremsen von FahrzeugenInfo
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- DE3636139C2 DE3636139C2 DE19863636139 DE3636139A DE3636139C2 DE 3636139 C2 DE3636139 C2 DE 3636139C2 DE 19863636139 DE19863636139 DE 19863636139 DE 3636139 A DE3636139 A DE 3636139A DE 3636139 C2 DE3636139 C2 DE 3636139C2
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Description
Die Erfindung betrifft einen Bremszylinderdruckregler für
eine Druckmittelbremse von Fahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff
der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 2. Ein derartiger
Bremszylinderdruckregler ist aus der DE 17 55 615 C2 bekannt.
Dort ist einem ersten Einlaßventil ein zweites zusätzliches
Einlaßventil parallel geschaltet, dessen Erregerwicklung
ein Zeitglied in Form einer RC-Schaltung parallel geschaltet
ist. Durch die Parallelschaltung von zwei Einlaßventilen
ist der Durchströmungsquerschnitt für das Druckmittel
vergrößert, wodurch der Anlegevorgang der Druckmittelbremse
beschleunigt wird. Da die beiden Einlaßventile zu unter
schiedlichen Zeitpunkten geöffnet oder geschlossen sein
können, läßt sich dadurch, daß entweder eines von beiden
oder beide gleichzeitig geöffnet sind, auch der wirksame
Durchströmungsquerschnitt verändern. Bei den bekannten
Bremszylinderdruckreglern sind bei Bremsbeginn beide Ein
laßventile geöffnet, d. h. der größtmögliche Durchströmungs
querschnitt ist eingestellt. Aufgrund des Zeitgliedes am
zusätzlichen Einlaßventil wird nach Ablauf einer fest vor
gegebenen Zeitspanne dieses Ventil geschlossen, so daß
für den weiteren Bremsvorgang nur noch der kleinere Durch
strömungsquerschnitt des ersten Einlaßventiles wirksam
ist. Das Zeitglied ist dort so dimensioniert, daß das
zusätzliche Einlaßventil etwa dann geschlossen wird, wenn
die Bremse angelegt ist, sich aber noch kein wesentlich
wirksamer Bremsmitteldruck aufgebaut hat.
Ein weiterer ähnlicher Bremsdruckregler ist in der EP
0 014 369 B1 beschrieben. Dieser Bremszylinderdruckregler
weist zwei als Magnetventile ausgebildete Zweiwege-Sitz
ventile zur Erhöhung bzw. zum Absenken des Bremszylinder
druckes und einen Druckaufnehmer zur Rückmeldung des aus
gesteuerten Bremszylinderdruckes an die Steuerelektronik
auf und ist als Analogwandler zu bezeichnen. Derartige
Analogwandler können nach dem einfachen Dreipunktregler
prinzip angesteuert werden: bei einer Abweichung zwischen
dem elektrischen Bremsanforderungssignal und dem ebenfalls
elektrisch zurückgemeldeten Istwertsignal steuert die
Elektronik eines der beiden Ventile an, bis der Istwert
dem Anforderungswert angeglichen ist. Um eine stabile
Funktion zu erreichen ist ein "Fenster" vorgesehen, d. h.
eine Totzone, in der die Regelabweichung als Null angesehen
wird. Erst wenn sich der Istwert außerhalb der Totzone
befindet, steuert die Elektronik das entsprechende Ventil
an. Die Breite des Fensters ist von der Druckänderungs
geschwindigkeit und von der Reaktionsgeschwindigkeit der
Ventile abhängig zu wählen. Die Fensterbreite muß oftmals
relativ groß gewählt werden, um Regelabweichungen innerhalb
der Fensterbreite halten zu können, d. h. um ein ständiges,
wechselweises Schalten der beiden Ventile vermeiden zu
können. Für feinfühlige Regelungen wurden derartige Analog
wandler statt mit Schaltmagnetventilen bereits mit Propor
tional-Magnetventilen bestückt. Die Ansteuerung dieser
Ventile erfolgt proportional der Regelabweichung. Ein Inte
gralanteil sorgt dabei dafür, daß keine noch so kleine
Regelabweichungen ausgeregelt bleibt. Weiterhin ist es
für Bremszylinderdruckregler bekannt, Proportional-Schie
berventile oder Proportional-Sitzventile zu verwenden.
Bei dieser Art von Drucksteuerung wird eine dem elektrischen
Bremsanforderungssignal entsprechende Kraft eines Proportio
nalmagneten mit der auf eine Steuerfläche wirkenden Druck
kraft in einen Gleichgewichtszustand gesteuert. Bei Änderung
des Bremsanforderungssignals ändert sich auch die Magnetkraft
und das Ventil verläßt seine Abschlußstellung, um den Druck
raum, d. h. den Bremszylinder, der Änderungsrichtung ent
sprechend mit einer höheren Versorgungsdruckquelle oder
einem niedrigeren Tankdruck, bei pneumatischen Systemen
zumeist der Atmosphäre, zu verbinden, bis der ausgesteuerte
Druck der geänderten Magnetkraft entspricht und das Ventil
wieder in seine Abschlußstellung zurückkehrt.
Die DE-AS 27 17 560 beschreibt eine Federspeicherbrems
einrichtung mit einem Schnellanlegeventil, welches vom
Druck in der Bremsleitung gesteuert wird und bei von einer
Lösedruckhöhe ausgehenden Druckabsenkung ein rasches Brems
anlegen dadurch bewirkt, daß eine ansonsten geschlossene,
großquerschnittige Entlüftungsöffnung vorhanden ist, die
nach Ansprechen der Bremse selbsttätig wieder geschlossen
wird.
Die erwähnten Drucksteuer- und -regelungen arbeiten in
einem relativ kleinen Durchfluß- bzw. Leistungsbereich
recht gut, also in System mit definierter, möglichst
konstanter Steifheit des Druckmittelteiles.
Die Steifheit einer pneumatischen oder hydraulischen
Direktbremsanlage, also einer Bremsanlage mit bei
Druckmittelbeaufschlagung eine entsprechende Bremskraft
abgebenden Bremszylindern, entspricht der Druckaufbau-
Kennlinie in einem Diagramm, in welchem der Bremszylinder
druck über dem in die Bremszylinder eingespeisten Druck
mittelvolumen aufgetragen ist. Diese Kennlinie weist anfangs
einen flach ansteigenden Ast auf, welcher der Füllung des
Totvolumens des Bremszylinders und dem Bremskolbenhub bis
zum Bremsenanlegen entspricht, und geht sodann über einen
zumeist ausgeprägten Knickpunkt in einen relativ steil
ansteigenden Ast über, welcher dem festen Zuspannen der
bereits angelegten Bremse entspricht.
Bei pneumatischen oder hydraulischen Federspeicherbrems
anlagen verläuft die der Steifheit entsprechende Kennlinie
dagegen anfangs vom Lösedruck des Federspeicherbremszylinders
schwach fallend bis zu einem Knickpunkt, in diesem Bereich
wird der Federspeicherbremszylinder bis zum Bremsenanlegen
entleert. Anschließend weist die Kennlinie einen steil
abfallenden Ast auf, welcher wiederum dem festen Zuspannen
der bereits angelegten Bremse entspricht.
Die Steifheit einer Druckmittelbremse kann sich insbesondere
temperatur- und verschleißabhängig ändern.
Um bei einer Fahrzeugbremse das Schleifen der Bremsbeläge
während der Fahrt zu vermeiden, müssen diese Bremsbeläge
im Lösezustand um einen Lösehub vom rotierenden Bremsteil
abgehoben werden. Es ergibt sich somit, daß zu Bremsbeginn
in möglichst kurzer Zeit eine relativ große Druckmittelmenge
durch den Bremsdruckregler strömen muß, um die Bremsbacken
rasch anlegen zu können. Diese Anlegezeit ist von großer
Bedeutung, sie stellt eine echte Totzeit dar, welche eine
verzögerte Bremskraftentwicklung und damit eine Verlängerung
des Bremsweges zur Folge hat.
Zum Kurzhalten der Anlegezeit sind Ventile mit großen Durch
gangsquerschnitten erforderlich; mit derartigen Ventilen
kann jedoch die nachfolgende Bremsdruckregelung beim dosier
ten Festspannen der Bremse nicht feinfühlig gesteuert werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung den eingangs genannten Brems
zylinderdruckregler derart auszubilden, daß einerseits
zu Bremsbeginn stets ein rasches Bremsanlegen erfolgt,
daß andererseits aber die Zuspannkraft für die Bremsen
gut steuer- und regelbar ist, was beinhaltet, daß die Zeit
spanne für das Anlegen der Bremse möglichst genau erfaßt
wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der nebengeordneten
Ansprüche 1 und 2 gelöst. Nach der ersten Variante der
Erfindung wird die Größe dieser Zeitspanne in Abhängigkeit
von der Änderungsgeschwindigkeit (Gradienten) des
Bremsanforderungssignales und/oder eines Istwertsignales
für den Bremsdruck gesteuert. Bei der Variante des Anspruches
2 wird diese Zeitspanne in Abhängigkeit von der Steifheits
kennlinie des Druckmittelteils der Druckmittelbremse bzw.
von der Knickpunktlage der Bremsdruck-Kennlinie gesteuert.
Generell wird also bei beiden Varianten der Erfindung die
Zeitspanne, während der der größte Durchströmungsquerschnitt
wirksam ist, in Abhängigkeit von bestimmten Meßgrößen oder
Parametern der Bremsanlage bestimmt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise erläutert,
hierbei bedeuten
Fig. 1 bis 4 und 6, 8 und 9 nachstehend näher erläuterte
Diagramme;
Fig. 5 zeigt schematisch den Aufbau eines Bremsventils und
Fig. 7 zeigt ebenfalls schematisch und beispielsweise den
Aufbau eines Bremszylinderdruckreglers.
Das Diagramm nach Fig. 1 zeigt die Steifheit einer pneumatischen oder
hydraulischen Direktbremsanlage, wobei der Bremsdruck P über den von
der Direktbremsanlage aufgenommenen Druckmittelvolumen V aufgetragen
ist. Man sieht, daß die Steifheitskennlinie anfänglich sehr flach
verläuft, d. h., daß ein großes Druckmittelvolumen zum Erreichen
eines nur niedrigen Bremszylinderdruckes erforderlich ist; während
dieses Abschnittes der Steifheitskennlinie wird der Anlegehub von
gelöster Bremse bis zum Anlegen der Bremse ausgeführt. Es folgt ein
Knickpunkt K, an welchem die Steifheitskennlinie in einem steil
aufwärts verlaufenen Abschnitt übergeht; während dieses Abschnittes
baut sich bei Zufuhr eines geringen, weiteren Druckmittel-Volumens
rasch ein hoher Bremszylinderdruck P auf, die Bremse wird in diesem
Abschnitt der Steifheitskennlinie fest zugespannt.
In Fig. 2 ist ein der Fig. 1 entsprechendes Diagramm für eine
Federspeicherbremsanlage dargestellt. Ausgehend von einem hohen
Lösedruck fällt die Steifheitskennlinie mit einem großen, aus der
Federspeicheranlage abzuführenden Druckmittelvolumen flach ab, bis
beim Erreichen des Bremsenanlegens wiederum ein Knickpunkt K
erreicht wird. Anschließend fällt die Steifheitskennlinie bei
geringem, abzuführenden Volumen rasch auf niedrige Druckwerte ab,
die Federspeicherbremse wird während dieses Abschnittes der
Steifheitskennlinie fest zugespannt.
Es ist offensichtlich, daß der jeweils flache Abschnitt der
Steifheitskennlinie während einer Bremsung möglichst rasch
durchlaufen werden muß, da die Zeitspanne, die erforderlich ist, um
ausgehend von gelösten Bremsen den Anlegezustand der Bremsen zu
erreichen, eine echte Totzeit darstellt, um welche das Einsetzen
einer Bremswirkung nach Auftreten eines Bremsanforderungssignals
verzögert wird. Während des Durchlaufens des flachen Abschnittes der
Steifheitskennlinie muß das Bremsventil des
Bremszylinderdruckreglers daher von einer großen Druckmittelmenge
durchsetzt werden. Während des steilen Abschnittes der
Steifheitskennlinie soll das Bremsventil des
Bremszylinderdruckreglers dagegen sehr geringe Druckmittelmengen
genau steuern können, damit eine genaue Bremszylinderdruck- und
damit Bremskraftregelung möglich ist.
Im Diagramm nach Fig. 3 ist die Größe eines Bremsanforderungssignals
Usoll über der Zeit t für eine vom Lösezustand bis zum Erreichen
einer Vollbremsung verlaufende Bremsung angegeben, wobei das
Bremsanforderungssignal Usoll als elektrischer Spannungswert
vorgegeben wird. Man sieht, daß das Bremsanforderungssignal Usoll
zu Bremsbeginn einer bestimmten Spannung entspricht, welche zum
Erreichen einer Vollbremsung über der Zeit, der sogenannten
"Rampenzeit", auf den Wert Null absinkt. Es ist offensichtlich, daß,
wird dieses Bremsanforderungssignal einem Bremsdruckregler üblicher
Bauart, beispielsweise gemäß der bereits erwähnten EP-PS 14 369
zugeführt, Bremsventil dieses Bremsdruckreglers zu Bremsbeginn
infolge der nur noch geringen Abweichung von Bremsanforderungssignal
und Istwertsignal nur wenig öffnet und somit nur einen geringen
Volumenstrom für Druckmittelbremsanlagen durchläßt, wodurch sich
eine hohe Totzeit bis zum Erreichen des Bremsenanlegens ergibt.
Zum Vermeiden dieses Mangels wird beim erfindungsgemäßen
Bremszylinderdruckregler das der Fig. 3 entsprechende
Bremsanforderungssignal Usoll in ein dem Bremsventil des
Bremszylinderdruckreglers zuzuführendes Betätigungssignal B gemäß
Fig. 4 umgesetzt; im Diagramm nach Fig. 4 ist das wiederum als
elektrisches Potential anstehende Betätigungssignal B über der Zeit
t angegeben. Im Lösezustand können das Bremsanforderungssignal
Usoll und das Betätigungssignal B einander entsprechen. Zu
Bremsbeginn sinkt das Betätigungssignal B mit dem
Bremsanforderungssignal Usoll während einer sehr kurzen Zeitspanne
und für einen sehr kleinen Betrag ab, bis ein Schwellenwert S
erreicht ist. Während der Zeit bis zum Erreichen des Schwellenwertes
S stellt der Bremszylinderdruckregler das Einleiten einer Bremsung
fest. Um nunmehr den jeweils flachen Abschnitt der
Steifheitskennlinie rasch durchlaufen zu können, wird bei Erreichen
des Schwellenwertes S das Betätigungssignal B gestuft innerhalb
einer vernachlässigbar kleinen Zeitspanne auf den Wert für maximale
Bremsung, so beispielsweise den Wert Null, herabgesetzt, wie es der
senkrecht abwärts verlaufende Abschnitt des
Betätigungssignal-Verlaufes zeigt. Sodann wird während einer
Zeitspanne T das Betätigungssignal B auf den der Maximalbremsung
entsprechenden Null-Wert gehalten. Während dieser Zeitspanne T wird
das Bremsventil des Bremszylinderdruckreglers voll aufgesteuert, es
kann also von einem maximalen Druckmittelstrom durchsetzt werden.
Nach Ablauf der Zeitspanne T wird zu einem Zeitpunkt TA, welcher
möglichst nahe beim Erreichen des Anlegens der Bremse liegt, das
Betätigungssignal B innerhalb einer vernachlässigbar kurzen
Zeitspanne auf einen Wert angehoben, welcher im wesentlichen dem zu
diesem Zeitpunkt TA erreichten Wert des Bremsanforderungssignals
Usoll entspricht; in Fig. 4 ist dieser Anstieg des
Betätigungssignals B als senkrecht aufwärts verlaufender Abschnitt
zu erkennen; zum Verdeutlichen ist der Verlauf des
Bremsanforderungssignals während der Zeitspanne T in Fig. 4
gestrichelt eingezeichnet. Im Anschluß hieran fällt das
Betätigungssignal B entsprechend dem Bremsanforderungssignal Usoll
bis zum Erreichen seines maximaler Bremsung entsprechenden Wertes
ab, die Neigung dieses schräg abwärts verlaufenden Abschnittes des
Betätigungssignals B ist allerdings durch eine sogenannte
"Ruckbegrenzung" begrenzt oder vorgegeben, wodurch der Gradient des
Bremszylinderdruck- und damit Bremskraftanstieges so begrenzt wird,
daß am Fahrzeug keine unzulässig hohen Bremsrucke auftreten. Durch
diesen Verlauf des Betätigungssignales B wird unmittelbar nach
Bremsbeginn durch die maximale Betätigung des Bremsventils des
Bremszylinderdruckreglers während der Zeitspanne T ein
raschestmöglicher Durchlauf des flachen Abschnittes der
Steifheitskennlinie und damit ein rasches Anlegen der Bremsen mit
nur geringer Totzeit sichergestellt. In Abänderung von der
beschriebenen Ausführung kann das Betätigungssignal B auch während
der kurzen Zeitspanne vom Lösezustand bis zum Erreichen des
Schwellenwertes S auf dem Schwellenwert S konstantgehalten werden,
der Schwellenwert S entspricht hiermit gelösten Bremsen. In weiterer
Abänderung können das Bremsanforderungssignal und/oder das
Betätigungssignal nicht als Spannungs-, sondern als Stromwerte
vorliegen.
Es ist wesentlich, daß der Zeitpunkt TA nach Fig. 4 wie erwähnt
wenigstens annähernd beim Erreichen des Knickpunktes K der
Steifheitskennlinien nach Fig. 1 und Fig. 2 der jeweiligen Bremsanlage
liegt: liegt der Zeitpunkt TA früher, so befindet sich die
Bremsanlage noch in ihrer Anlegephase, das restliche Anlegevolumen
für die Bremsanlage muß dann ein nicht mehr voll geöffnetes
Bremsventil durchströmen, wodurch die Totzeit bis zum Bremsenanlegen
unnötig verlängert wird; liegt der Zeitpunkt TA jedoch nach dem
Knickpunkt K, so befindet sich die Bremsanlage bereits in ihrer
Festbremsphase, bis zum Erreichen des Zeitpunktes TA durchsetzt
noch ein beachtliches Volumen das voll geöffnete Bremsventil und
baut in der Druckmittelbremse eine entsprechende Bremswirkung auf.
Es erfolgt somit ein ruckbehaftetes, beachtliches Einbremsen und die
Regelbarkeit der Bremsanlage wird beeinträchtigt.
Man erkennt, daß das einen variablen Durchströmungsquerschnitt
aufweisende Bremsventil ausgehend vom Lösezustand der
Druckmittelbremse bei Erreichen eines einen Bremsbeginn
signalisierenden Schwellenwertes S des Bremsanforderungssignals
Usoll für eine Zeitspanne T auf seinen größtmöglichen
Durchströmungsquerschnitt eingestellt wird, wobei die Zeitspanne T
wenigstens annähernd der zum Anliegen der Druckmittelbremse
erforderlichen Zeit entspricht, und anschließend seinen
Durchströmungsquerschnitt reduziert und in Abhängigkeit vom weiteren
Verlauf des Bremsanforderungssignals Usoll gesteuert wird. Zum
Erreichen eines hierzu nötigen, in weiten Grenzen variablen
Durchströmungsquerschnittes für das Bremsventil ist es zweckmäßig,
das Bremsventil gemäß Fig. 5 auszubilden. Gemäß Fig. 5 weist das
Bremsventil 1 ein einen durch eine Rohrleitung 2 mit einer nicht
gezeigten Druckluftquelle zu verbindenden Eingang und einen durch
eine Rohrleitung 3 mit einem Bremszylinder 4 zu verbindenden Ausgang
auf. Das Bremsventil 1 beinhaltet zwei zueinander parallel
geschaltete Absperrventile 5 und 6, deren eines Absperrventil 6 als
Regelmagnetventil mit variablen als veränderliche Drossel 7
dargestellten Durchströmungsquerschnitt ausgebildet ist. Dem anderen
Absperrventil 5 kann eine feste Drossel 8 nachgeordnet sein, die
Drossel 8 kann auch durch Leitungsquerschnitte fest vorgegeben sein
und somit entfallen. Bei maximaler Einbremsung entsprechendem
Betätigungssignal B sind beide Absperrventile 5 und 6 voll geöffnet,
so daß sich infolge ihrer Parallelschaltung die
Durchströmungsquerschnitte beider Absperrventile 5 und 6 addieren
und sich ein maximaler Durchströmungsquerschnitt für das Bremsventil
1 ergibt. Während der Regelphase des Bremsdruckes bei schwächerem
Betätigungssignal B wird dagegen das Absperrventil 5 geschlossen und
nur das Absperrventil 6 ganz oder teilweise geöffnet; hierdurch
ergibt sich eine wesentliche Verringerung des
Durchströmungsquerschnittes des Bremsventils 1, wodurch eine gute
Bremsdruckregelung im steilen Abschnitt der Steifheitskennlinie
möglich ist. Das Absperrventil 6 kann zur Vereinfachung auch als
einfaches Auf-Zu-Magnetventil mit einem bestimmten
Durchströmungsquerschnitt ausgebildet sein. Es ist jedoch
auch möglich, nur ein Regelmagnetventil als Bremsventil vorzusehen,
dessen Durchströmungsquerschnitt innerhalb weiter Grenzen steuerbar
ist, wobei jedoch nur im Bereich kleinerer
Durchströmungsquerschnitte eine feinfühlige Steuerbarkeit gegeben
sein muß.
Das Anpassen der Zeitspanne T an die jeweilige Anlegezeit der Bremse
kann in verschiedener Weise erfolgen. So kann die Größe der
Zeitspanne T in Abhängigkeit von der Steifheitskennlinie der
Druckmittelbremse, also von der Lage des Knickpunktes K, oder in
Abhängigkeit von einer entsprechenden Knickpunktlage der
Bremsdruck-Kennlinie gesteuert sein. Die Steifheitskennlinie bzw.
Knickpunktlage wird hierbei bei jeder Bremsung gemessen bzw. durch
Auswertung von Meßwerten bestimmt, gespeichert und zur Steuerung der
Zeitspanne T bei der nächsten Bremsung genutzt. Hierbei ist die
Schaltzeit bzw. Ansprechzeit des Bremsventils zu berücksichtigen,
die Zeitspanne T wird als zweckmäßig gegenüber der ermittelten
Knickpunktlage um die Bremsventil-Schaltzeit früher beendet. Die
Größe der Zeitspanne T kann jedoch auch in Abhängigkeit von der
Änderungsgeschwindigkeit (Gradienten) des Bremsanforderungssignals
und/oder eines Istwertsignals für den Bremsdruck selbst gesteuert
sein. Hierzu kann die Änderungsgeschwindigkeit (Gradient) des
Bremsanforderungssignals und/oder des Istwertsignals durch Vergleich
eines innerhalb der Zeitspanne gemessenen Meßwertes mit einem
vorgegebenen Grenzwert bzw. dem Ausgangswert zu Bremsbeginn bestimmt
werden. In Abänderung hierzu hat es sich jedoch bewährt, nach dem in
Fig. 6 dargestellten Diagramm vorzugehen. In Fig. 6 sind in
durchgehender Linie das Bremsanforderungssignal Usoll sowie in
strichpunktierter Linie das dem gemessenen Bremszylinderdruck
entsprechende, als elektrisches Spannungssignal vorliegende
Istwertsignal Uist über der Zeit t aufgetragen. Liegt für den
jeweils anstehenden Bremsenzustand eine zu kurze Zeitspanne T₁
vor, so tritt zu Ende dieser Zeitspanne T₁ ein gestrichelt
eingezeichneter, positiver Istwertgradient a auf, welcher besagt,
daß die Bremse zu diesem Zeitpunkt noch nicht angelegt hat. Liegt
jedoch eine zu große Zeitspanne T₂ vor, so tritt am Ende dieser zu
großen Zeitspanne T₂ ein gepunktet eingezeichneter, negativer
Istwertgradient b auf, welcher besagt, daß die Bremse bei Beendigen
der Zeitspanne T₂ bereits angelegt ist. Der
Bremszylinderdruckregler kann daher zweckmäßig derart ausgebildet
werden, daß bei einer Bremsung die Änderungsgeschwindigkeit des
Istwertsignals Uist während der Zeitspanne T gemessen, bei
Vorliegen eines positiven Istwertgradienten a am Ende der Zeitspanne
T diese Zeitspanne um einen bestimmten Betrag verringert, bei
Auftreten eines negativen Istwertgradienten b um einen bestimmten
Betrag verkürzt und als so geänderte, neu bestimmte Zeitspanne T bei
der nächstfolgenden Bremsung genutzt wird, wobei die beiden Beträge
vorzugsweise gleich groß bemessen werden. Dabei wird zweckmäßig
während einer Bremsung eine einen Schwellenwert erstmalig
übersteigende Änderungsgeschwindigkeit a, b des Istwertsignals, die
ab dem Ende einer Verzögerungszeit nach dem Beginn der Zeitspanne T
auftritt, zur Änderung der Zeitspanne T um den bestimmten Betrag für
die nächstfolgende Bremsung genutzt, wobei die Verzögerungszeit
wesentlich kürzer als die kürzestmögliche Zeitspanne T ist.
Weiterhin ist der Bremszylinderdruckregler zweckmäßig derart
auszubilden, daß nach Auftreten eines die Zeitspanne T ändernden
Istwertgradienten a oder b weitere Messungen des Istwertgradienten
unterdrückt werden, die Zeitspanne T während jedes Bremsvorganges
also nur einmal geändert wird. Die durch diese Maßnahmen bewirkte
Nicht-Auswertung des Istwertgradienten zu Beginn der Zeitspanne T
und nach erstmaligem Auftreten eines zur Änderung der Zeitspanne
ausreichenden Istwertgradienten a oder b während der Zeitspanne T
werden Fehlmessungen durch Druckschwingungen vermieden.
Die Steuerung der Zeitspanne T kann zweistufig oder, besser,
wenigstens annähernd kontinuierlich, beispielsweise mit den
erwähnten, bestimmten Beträgen in vielen, kleinen Stufen, erfolgen.
Die Fig. 7 zeigt den Aufbau des elektronischen Teils eines derart
arbeitenden Bremszylinderdruckreglers. Das Sollwertsignal Usoll
wird hiernach durch eine elektrische Verbindung 10 einem Trigger 11
zugeführt, welcher unmittelbar nach Bremsbeginn bei noch ganz
geringfügiger Änderung des Bremsanforderungssignals Usoll relativ
zu einem dem Trigger 11 zugeführten, nicht dargestellten
Bezugssignal in eine bis dahin signalfreie Verbindung 12 ein den
Bremsbeginn signalisierendes Spannungspotential einsteuert. Dieses
Spannungspotential wird durch die Verbindung 12 einem
Zeitverzögerungsglied 13 und parallel hierzu einem Startzeitglied 14
zugeführt. Das Startzeitglied 14 gibt unverzögert zum Auftreten des
Spannungspotentials in der Verbindung 12 durch eine Verbindung 15
ein Startsignal an ein steuerbares Zeitglied 16 ab. Bei Ansteuerung
durch die Verbindung 15 beginnt das Zeitglied 16 durch eine
Verbindung 17 einen Schalter 18 anzusteuern, welcher für die
Zeitspanne seiner Ansteuerung das an seinem Eingang durch eine
Verbindung 19 anstehende Bremsanforderungssignal Usoll von einem
Ausgang 20 abtrennt und an einen Ausgang 21 anlegt. Der Ausgang 20
des Schalters 18 ist durch eine Verbindung 22 mit einer
Ruckbegrenzung 23 mit dem Steuereingang eines Bremsventils 24
verbunden; das Bremsventil 24 kann in der bereits vorstehend
erwähnten Art ausgeführt sein, an seinem Steuereingang steht das
Betätigungssignal B an. Die Ruckbegrenzung 23 begrenzt das sie bei
entsprechender Schalterstellung durchlaufende
Bremsanforderungssignal Usoll in seinem Gradienten derart, daß
keine Bremsrucke durch übermäßig rasches Festziehen der Bremse am
Fahrzeug auftreten können. An den Ausgang 21 ist durch eine
Verbindung 26 ein Einschußglied 26 angeschlossen, welches bei durch
entsprechende Schalterstellung ihm zugeführten
Bremsanforderungssignal Usoll ein eine maximale Öffnung des
Bremsventils 24 entsprechendes Betätigungssignal B in eine
Verbindung 27 aussteuert. Die Verbindung 27 führt durch eine
Anlegestufe 28 ebenfalls zum Steuereingang des Bremsventils 24. Die
Anlegestufe 28 prägt dem Steuereingang des Bremsventils 24 bei
Abklingen des vom Einschußglied 26 in die Verbindung 27
eingesteuerten Signals kurzzeitig einen Wert auf, welcher dem
Sollwert zum Zeitpunkt des Bremsenanlegens entspricht. Durch eine
gestrichelt eingezeichnete Verbindung 29 kann die Anlegestufe 28 zum
Variieren dieses aufgeprägten Wertes veranlaßt werden.
Das Zeitverzögerungsglied 13 gibt um eine kurze Verzögerungszeit
gegenüber dem Auftreten eines Ausgangssignals des Triggers 11 in der
Verbindung 12 verzögert durch eine Verbindung 30 ein Signal an ein
Startglied für eine Freigabe 31, welches unverzögert durch eine
Verbindung 32 ein Freigabeglied 33 auf Freigabe eines
Signaldurchganges von seinem Eingang 34 zu seinem Ausgang 35
schaltet. Der Eingang 34 des Freigabegliedes 33 ist durch eine
Verbindung 36 mit einem in das Bremsventil 24 integrierten und daher
nicht gesondert dargestellten Druck-Spannungswandler verbunden,
welcher den vom Bremsventil 24 ausgesteuerten, durch eine
Rohrleitung 37 einem Bremszylinder 38 zuzuführenden Druck in ein
elektrisches Istwertsignal Uist umsetzt; dem Eingang 34 wird somit
das Istwertsignal Uist zugeführt. Der Ausgang 35 des
Freigabegliedes 33 ist zueinander parallel mit den Eingängen eines
positiven Gradienten-Meßgliedes 39 und eines negativen
Gradienten-Meßgliedes 40 verbunden; das positive Gradienten-Meßglied
39 gibt bei Auftreten eines einen bestimmten Schwellenwert
überschreitenden, positiven Gradienten a des ihm durch das
Freigabeglied 33 zugeführten Istwertsignal Uist ein Ausgangssignal
in eine Verbindung 41 und das negative Gradienten-Meßglied 40
entsprechend bei einem Auftreten eines einen Schwellenwert
übersteigenden, negativen Gradienten b des Istwertsignals Uist ein
Ausgangssignal in eine Verbindung 42 ab. Von beiden Verbindungen 41
und 42 führen Zweigverbindungen zu einem Blockierglied 43 für die
Freigabe, welches bei Auftreten eines Signals in einer der
Verbindungen 41 oder 42 in eine Verbindung 44 ein Signal einsteuert,
welches dem Freigabeglied 33 zugeführt wird und letzteres auf
Sperren des Durchganges des Istwertsignals Uist vom Eingang 34 zum
Ausgang 35 schaltet.
Die Verbindung 41 führt das Ausgangssignal des positiven
Gradienten-Meßgliedes 39 einem positiven Zeitschrittglied 45 und die
Verbindung 42 das Ausgangssignal des negativen Gradienten-Meßgliedes
40 einem negativen Zeitschrittglied 46 zu. Bei ihrer Ansteuerung
geben die Zeitschrittglieder 45 bzw. 46 durch Verbindungen 47 bzw. 48
Signale an einen Zähler 49 ab, wobei ein Ausgangssignal des
positiven Zeitschrittgliedes 45 den Zähler 49 um einen Zählwert hoch
und ein Ausgangssignal des negativen Zeitschrittgliedes 46 um einen
Zählwert herunterschaltet. Der jeweilige Zählstand des Zählers 49
wird durch eine Verbindung 50 einem Zeitvorgabeglied 51 zugeführt,
welches den ihm durch die Verbindung 50 zugeführten Zählstand des
Zählers 49 in ein durch eine Verbindung 52 dem Zeitglied 16
zuzuführendes Steuersignal umsetzt; das durch die Verbindung 52 dem
Zeitglied 16 zugeführte Steuersignal steuert das Zeitglied 16
derart, daß das Zeitglied 16 nach Zuführung eines Startsignals durch
die Verbindung 50 in die Verbindung 17 ein Ausgangssignal ansteuert,
welches für eine durch das in der Verbindung 52 anstehende Signal
bestimmte Zeitspanne T ansteht. Die Zeitspanne T ist damit in ihrer
Länge vom vorliegenden Zählstand im Zähler 49 abhängig, bei
jedem Ansteuern des Zählers 49 durch eine der Verbindungen 47 oder
48 wird die Zeitspanne T um einen Zeitschritt vergrößert oder
verkleinert, wobei der Zeitschritt relativ kurz im Vergleich zur
Zeitspanne T ist.
Die gestrichelt eingezeichnete Verbindung 29 führt zum negativen
Gradienten-Meßglied 40, welches durch diese Verbindung der
Anlegestufe 28 ein den jeweiligen, negativen Gradienten des
Istwertsignals Uist entsprechendes Steuersignal zuführt, welches
die Anlegestufe 28 zum Ansteuern eines bei großem, negativen
Gradienten einer stärkeren Bremsung entsprechenden, bei geringem,
negativen Gradienten des Istwertsignals Uist eines einer
schwächeren Bremsung entsprechenden Anlegedruckes veranlaßt.
Der Bremszylinderdruckregeler nach Fig. 7 arbeitet wie folgt:
Im Lösezustand wird das gelöstem Bremsen entsprechende
Bremsanforderungssignal Usoll durch die Verbindungen 10, 19, dem
auf dem Ausgang 20 geschalteten Schalter 18 und die Verbindung 22
der Ruckbegrenzung 23 und von dieser als gelösten Bremsen
entsprechendes Betätigungssignal B dem Bremsventil 24 zugeführt,
welches dem als aktiven oder als Federspeicherbremszylinder
ausgebildeten Bremszylinder 38 infolgedessen mit einem Lösedruck
beaufschlagt. Das Istwertsignal Uist entspricht damit dem
Lösedruck. Das Freigabeglied 33 befindet sich in seiner
Sperrstellung, am Zähler 49 ist ein von der vorausgehenden Bremsung
bestimmter Zählstand vorhanden und das Zeitglied 16 somit auf eine
bestimmte Zeitspanne T eingestellt, die Verbindung 17 ist jedoch
signalfrei.
Wird das Bremsanforderungssignal Usoll in Richtung Bremsen
geändert, so gelangt diese Änderung einerseits durch die
Ruckbegrenzung 23 als Betätigungssignal B kurzzeitig zum Bremsventil
24, andererseits wird jedoch der Trigger 11 sehr rasch zum
Aussteuern eines Signals in die Verbindung 12 veranlaßt, wodurch
über das Startzeitglied 14 das Zeitglied 16 gestartet wird und
letzteres durch Signalabgabe in die Verbindung 17 den Schalter 18
zum Umschalten auf seinen Ausgang 21 veranlaßt.
Damit wird das Bremsanforderungssignal Usoll durch die Verbindung
25 dem Einschußglied 26 zugeführt, welches durch die Verbindung 17
und die Anlegestufe 28 dem am Eingang des Bremsventils 24
anstehenden Betätigungssignal B einen einer maximalen Öffnung des
Bremsventils 24 entsprechenden Wert aufprägt. Das Bremsventil 24
wird hierdurch auf maximalen Druckmitteldurchlaß gesteuert, so daß
dem Bremszylinder 38 rasch große Druckmittelmengen zu- bzw.
abgeführt werden. Das Zeitglied 16 hält durch Signalabgabe in die
Verbindung 17 den Schalter 18 für eine Zeitspanne T in seiner
Schaltstellung, welche dem Zählstand des Zählers 49 entspricht.
Während des Ablaufes der Zeitspanne T gibt um eine kurze
Verzögerungszeit zum Auftreten des Ausgangssignals des Triggers 11
in der Verbindung 12 verzögert das Zeitverzögerungsglied 13 ein
Signal durch die Verbindung 30 an das Startglied für die Freigabe
31, welches durch die Verbindung 32 seinerseits unverzögert das
Freigabeglied 33 auf Freigabe des Signaldurchgangs von seinem
Eingang 34 auf den Ausgang 35 schaltet; das bisher gesperrte
Istwertsignal Uist gelangt nunmehr zu den positiven und negativen
Gradienten-Meßgliedern 39 und 40. Die um die Verzögerungszeit des
Zeitverzögerungsgliedes 13 bestimmte Verzögerung der Öffnung des
Freigabegliedes 33, bezogen auf das Auftreten eines das Einleiten
einer Bremsung anzeigenden Signals in der Verbindung 12, verhindert,
daß durch unmittelbar zu Bremsbeginn mögliche Druckschwingungen des
am Bremsventil 24 anstehenden Bremszylinderdruckes bedingte
Schwingungen des Istwertsignals Uist zu den Gradienten-Meßgliedern
39 und 40 gelangen und diese zur Abgabe falscher Signale
veranlassen. Sobald ein positiver Gradient a /m Istwertsignal Uist
auftritt, gibt das positive Gradienten-Meßglied 39 ein Signal in die
Verbindung 41 ab, welche durch das Blockierglied für die Freigabe 43
das Freigabeglied 33 auf Sperren des Durchganges des Istwertsignals
Uist schaltet und parallel hierzu das positive Zeitschrittglied 55
zur Abgabe eines Signals durch die Verbindung 47 zum Zähler 39
veranlaßt, wodurch der am Zähler 49 anstehende Zählstand um einen
Zählwert bzw. Schritt erhöht wird; der Zähler 49 speichert den neuen
Zählstand. Diese Änderung des Zählstandes des Zählers 39 kann noch
für die vorliegende Bremsung zur Änderung der am Zeitglied 16
eingestellten Zeitspanne T genutzt werden, es ist jedoch auch
möglich, die am Zeitglied 16 eingestellte Zeitspanne T für die
gegenwärtige Bremsung konstant zu halten und erst nach Abschluß der
Bremsung dem neuen Zählstand des Zählers 49 anzugleichen.
Nach Ablauf der Zeitspanne T beendet das Zeitglied 16 die
Signalabgabe durch die Verbindung 17 zum Schalter 18, so daß
letzterer auf seinen Ausgang 20 zurückschaltet. Das Einschußglied 26
wird damit unwirksam und die Anlegestufe 28 setzt das am Bremsventil
24 anstehende Betätigungssignal B kurzfristig auf einen dem
Bremsenanlegezustand entsprechenden Wert. Anschließend gelangt das
inzwischen einer bestimmten Bremsstufe entsprechende
Bremsanforderungssignal Usoll durch die Ruckbegrenzung 23 in
seinem negativen Gradienten begrenzt als Betätigungssignal B zum
Bremsventil 24 und veranlaßt letzteres, den im Bremszylinder 38
anstehenden Bremszylinderdruck entsprechend zu ändern bzw.
einzustellen.
Falls die Bremsen beim Übergang der Steuerung des Betätigungssignals
B von der Anlegestufe 28 auf die Ruckbegrenzung 23 bereits angelegt
sind, erfährt das Istwertsignal Uist einen einen Schwellenwert
übersteigenden, negativen Gradienten b. Falls vorangehend, während
des Ablaufes der Zeitspanne T, kein positiver, das positive
Gradienten-Meßglied 39 schaltender Gradient a aufgetreten ist, ist
das Freigabeglied 33 noch geöffnet und der erwähnte, negative
Istwertsignal-Gradient kann zum negativen Gradienten-Meßglied 40
gelangen und dieses auf Abgabe eines Signals in die Verbindung 42
schalten. Über das Blockierglied für die Freigabe 43 wird hierdurch
das Freigabeglied 33 in seine Sperrstellung geschaltet und zugleich
das negative Zeitschrittglied 46 zur Abgabe eines Signals in die
Verbindung 48 veranlaßt, wodurch der Zählstand des Zählers 49 um
einen Zählwert bzw. Schritt zurückgeschaltet wird; der Zähler 49
speichert den neuen Zählstand für die nächstfolgende Bremsung, bei
welcher die Zeitvorgabe für das Zeitglied 16 entsprechend
eingestellt wird.
Durch das Sperren des Freigabegliedes 33 bei Signalabgabe durch die
Gradienten-Meßglieder 39 oder 40 wird verhindert, daß nachfolgende
Schwingungen des Istwertsignals Uist ungewollte- Änderungen des
Zählstandes des Zählers 49 bewirken können.
Durch die Verbindung 29 kann das negative Gradienten-Meßglied 40 der
Anlegestufe 28 einen dem jeweils vorliegenden, negativen Gradienten
des Istwertsignals Uist entsprechenden Meßwert zuführen, durch
welchen die Anlegestufe 28 veranlaßt wird, den Anlegedruck zu
variieren: Bei hohem, negativen Gradienten steuert die Anlegestufe
28 einen in Richtung stärkerer Bremsung und bei niedrigem Gradienten
in Richtung schwächerer Bremsung variierten Ausgangswert als
Betätigungssignal B dem Bremsventil 27 zu.
In Abänderung zur vorbeschriebenen Ausführung ist es auch möglich,
der Anlegestufe 28 das Bremsanforderungssignal Usoll oder einen
hiervon abgeleiteten, seinem negativen Gradienten entsprechenden
Wert durch die Verbindung 29 als Steuersignal zuzuführen. In Fig. 8
sind diese Funktionen erläutert:
Das Diagramm nach Fig. 8 zeigt den Verlauf des
Bremsanforderungssignals Usoll über der Zeit t, wobei nach Kurve I
das Bremsanforderungssignal Usoll einen großen und nach Kurve II
einen kleinen, negativen Gradienten aufweist. Es ist ersichtlich,
daß nach Ablauf der Zeitspanne T das Bremsanforderungssignal Usoll
nach Kurve I einen einer stärkeren Bremsung und nach Kurve II einen
einer schwächeren Bremsung entsprechenden Wert erreicht hat: Die
Anlegestufe 28 (Fig. 7) stellt den Anlegewert für das
Betätigungssignal B durch das in Verbindung 29 anstehende Meßsignal
entsprechend ein.
Es ist noch zu erwähnten, daß das Bremsventil 24 beispielsweise
gemäß der bereits erwähnten EB-B 14 369 ausgebildet sein kann; es
kann jedoch auch gemäß Fig. 5 ausgebildet sein, wobei nur dem
Absperrventil 6 von der Ruckbegrenzung 23 ausgehende
Betätigungssignale und beiden Absperrventilen 5 und 6 von dem
Einschußglied 26 ausgehende Betätigungssignale zuzuführen sind. Die
Anlegestufe 28 kann bei entsprechend großquerschnittigem
Absperrventil 5 ihr Ausgangssignal auch nur diesem Absperrventil 5
zuführen.
In Abänderung zu vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann
der Bremszylinderdruckregler vereinfacht auch derart ausgebildet
werden, daß er gemäß dem Diagramm nach Fig. 9 arbeitet. Im Diagramm
gemäß Fig. 9 ist das Bremsanforderungssignal Usoll über der Zeit t
aufgetragen. Abhängig davon, ob zu Bremsbeginn das
Bremsanforderungssignal nach einer Zeitspanne tx einen
vorbestimmten Wert U₁ zumindest erreicht oder nicht, handelt es
sich um eine schnelle oder langsame Änderung des
Bremsanforderungssignals Usoll, also um ein rasches oder
langsames, gefordertes Einbremsen. Bei Nichterreichen des
Bremsanforderungssignal-Wertes U₁, also bei langsamen
Einbremsvorgängen, wird die Zeitspanne T auf einen kürzeren Wert
T₁, bei Erreichen oder Überschreiten des
Bremsanforderungssignal-Wertes U₁ dagegen auf den längeren Wert T2
geschaltet. Während des Ablaufes der Zeitspanne T₁ bzw. T₂ wird
das Bremsventil jeweils auf maximalen Durchgang geschaltet. Bei
Ablauf der Zeitspanne T₁ wird auf einen einer schwächeren Bremsung
und bei Ablauf der Zeitspanne T₂ auf einen einer stärkeren
Bremsung entsprechenden Bremsanlegewert des Bremsanforderungssignals
Usoll zurückgeschaltet. Vom jeweiligen Rückschaltpunkt aus wird
das Bremsventil entsprechend der Rampe des Bremsanforderungssignals
Usoll gesteuert.
Die Änderung der Zeitspanne T kann auch kontinuierlich erfolgen. Zu
einem Zeitpunkt tx, welcher wiederum kleiner als die
kleinstmögliche Zeitspanne T ist, wird der momentane Wert des
Bremsanforderungssignals Usoll ermittelt, mit einem Grenzwert
verglichen und daraus die Änderungsgeschwindigkeit errechnet. An
diese Änderungsgeschwindigkeit ist die Dauer der Zeitspanne T
anzupassen.
In Abänderung zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
kann als Bremsanforderungssignal Usoll, welches einem elektrischen
Potential entspricht, auch eine elektrische Stromstärke Isoll
vorliegen und verwendet werden. Dabei wird zweckmäßig auch das
Istwertsignal nicht als Potential Uist, sondern als Stromsignal
Iist ausgebildet und genutzt, und auch das Betätigungssignal B
kann als Stromsignal ausgegeben werden.
Der Bremszylinderdruckregler setzt ein elektrisches
Bremsanforderungssignal Usoll in ein Betätigungssignal B für einen
Bremskraftregler um, wobei das Betätigungssignal B unmittelbar nach
Bremsbeginn auf einen maximalen Druckmitteldurchgang durch das
Bremsventil geschaltet wird. Nach Ablauf einer etwa dem Erreichen
des Anlegezustandes entsprechenden Zeitspanne T wird das
Betätigungssignal B derart geändert, daß das Bremsventil etwa auf
den Anlegedruck der Bremse eingestellt und in seinem
Durchströmquerschnitt entsprechend reduziert wird. Im weiteren
Verlauf wird das Betätigungssignal B entsprechend dem
Bremsanforderungssignal Usoll variiert.
Durch die maximale Betätigung das Bremsventils zu Bremsbeginn
während der Zeitspanne T wird der Anlegezustand der Bremse sehr
schnell erreicht, anschließend ist ein feinfühliges Steuern der
Bremskraft möglich.
Bezugszeichenliste
1 Bremsventil
2 Rohrleitung
3 Rohrleitung
4 Bremszylinder
5 Absperrventil
6 Absperrventil
7 Drossel
8 Drossel
10 Verbindung
11 Trigger
12 Verbindung
13 Zeitverzögerungsglied
14 Startzeitglied
15 Verbindung
16 Zeitglied
17 Verbindung
18 Schalter
19 Verbindung
20 Ausgang
21 Ausgang
22 Verbindung
23 Ruckbegrenzung
24 Bremsventil
25 Verbindung
26 Einschußglied
27 Verbindung
28 Anlegestufe
29 Verbindung
30 Verbindung
31 Startglied für Freigabe
32 Verbindung
33 Freigabeglied
34 Eingang
35 Ausgang
36 Verbindung
37 Rohrleitung
38 Bremszylinder
39 pos. Gradienten-Meßglied
40 neg. Gradienten-Meßglied
41 Verbindung
42 Verbindung
43 Blockierglied für Freigabe
44 Verbindung
45 pos. Zeitschrittglied
46 neg. Zeitschrittglied
47 Verbindung
48 Verbindung
49 Zähler
50 Verbindung
51 Zeitvorgabeglied
52 Verbindung
P Bremszylinderdruck
V Volumen
K Knickpunkt
Usoll Bremsanforderungssignal
t Zeit
B Betätigungssignal
S Schwellenwert
T Zeitspanne
TA Zeitpunkt
Uist Istwertsignal
U₁ Wert
T₁ Zeitspanne
T₂ Zeitspanne
a Istwertgradient
b Istwertgradient
I Kurve
II Kurve
2 Rohrleitung
3 Rohrleitung
4 Bremszylinder
5 Absperrventil
6 Absperrventil
7 Drossel
8 Drossel
10 Verbindung
11 Trigger
12 Verbindung
13 Zeitverzögerungsglied
14 Startzeitglied
15 Verbindung
16 Zeitglied
17 Verbindung
18 Schalter
19 Verbindung
20 Ausgang
21 Ausgang
22 Verbindung
23 Ruckbegrenzung
24 Bremsventil
25 Verbindung
26 Einschußglied
27 Verbindung
28 Anlegestufe
29 Verbindung
30 Verbindung
31 Startglied für Freigabe
32 Verbindung
33 Freigabeglied
34 Eingang
35 Ausgang
36 Verbindung
37 Rohrleitung
38 Bremszylinder
39 pos. Gradienten-Meßglied
40 neg. Gradienten-Meßglied
41 Verbindung
42 Verbindung
43 Blockierglied für Freigabe
44 Verbindung
45 pos. Zeitschrittglied
46 neg. Zeitschrittglied
47 Verbindung
48 Verbindung
49 Zähler
50 Verbindung
51 Zeitvorgabeglied
52 Verbindung
P Bremszylinderdruck
V Volumen
K Knickpunkt
Usoll Bremsanforderungssignal
t Zeit
B Betätigungssignal
S Schwellenwert
T Zeitspanne
TA Zeitpunkt
Uist Istwertsignal
U₁ Wert
T₁ Zeitspanne
T₂ Zeitspanne
a Istwertgradient
b Istwertgradient
I Kurve
II Kurve
Claims (17)
1. Bremszylinderdruckregler für eine Druckmittelbremse
von Fahrzeugen, mit wenigstens einem Bremsventil (1,
24), das entsprechend einem elektrischen Bremsanforde
rungssignal (Usoll) betätigbar ist, zum Beschleunigen
des Anlegevorganges der Druckmittelbremse einen vari
ablen Durchströmungsquerschnitt (7, 8) aufweist und
den Bremsdruck nach Maßgabe eines Soll-Istwert-Ver
gleiches steuert, wobei ausgehend vom Lösezustand
der Druckmittelbremse bei Anliegen des Bremsanforde
rungssignales (Usoll) für eine Zeitspanne (T) der größte
Durchströmungsquerschnitt eingestellt wird und an
schließend der Durchströmungsquerschnitt reduziert
wird, wobei die Zeitspanne (T) annähernd der zum An
legen der Druckmittelbremse erforderlichen Zeit ent
spricht und wobei anschließend an die Zeitspanne (T)
in Abhängigkeit vom Soll-Istwert-Vergleich gesteuert
wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitspanne (T) bei Erreichen eines einen Bremsbeginn signalisierenden Schwellwertes des Bremsanforderungssignals (Usoll) gestartet wird und
daß die Größe der Zeitspanne (T) in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit (Gradienten) des Bremsan forderungssignals (Usoll) und/oder eines Istwertsignals (Uist) für den Bremsdruck gesteuert ist.
daß die Zeitspanne (T) bei Erreichen eines einen Bremsbeginn signalisierenden Schwellwertes des Bremsanforderungssignals (Usoll) gestartet wird und
daß die Größe der Zeitspanne (T) in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit (Gradienten) des Bremsan forderungssignals (Usoll) und/oder eines Istwertsignals (Uist) für den Bremsdruck gesteuert ist.
2. Bremszylinderdruckregler für eine Druckmittelbremse
von Fahrzeugen, mit wenigstens einem Bremsventil (1,
24), das entsprechend einem elektrischen Bremsanforde
rungssignal (Usoll) betätigbar ist, zum Beschleuni
gen des Anlegevorganges der Druckmittelbremse einen
variablen Durchströmungsquerschnitt (7, 8) aufweist
und den Bremsdruck nach Maßgabe eines Soll-Istwert-Ver
gleiches steuert, wobei ausgehend vom Lösezustand
der Druckmittelbremse bei Anliegen des Bremsanforde
rungssignales (Usoll) für eine Zeitspanne (T) der größte
Durchströmungsquerschnitt eingestellt wird und an
schließend der Durchströmungsquerschnitt reduziert
wird, wobei die Zeitspanne (T) annähernd der zum An
legen der Druckmittelbremse erforderlichen Zeit ent
spricht und wobei anschließend an die Zeitspanne (T)
in Abhängigkeit vom Soll-Istwert-Vergleich gesteuert
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne (T)
bei Erreichen eines einen Bremsbeginn signalisierenden
Schwellwertes des Bremsanforderungssignals (Usoll)
gestartet wird und
daß die Größe der Zeitspanne (T) in Abhängigkeit von
der Steifheitskennlinie des Druckmittelteils der
Druckmittelbremse bzw. von der Knickpunktlage der
Bremsdruckkennlinien gesteuert ist.
3. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Änderungsgeschwindigkeit
(Gradient) des Bremsanforderungssignals (Usoll) und/oder
des Istwertsignals (Uist) durch Vergleich eines innerhalb
der Zeitspanne (T) gemessenen Meßwertes mit einem
Grenzwert (U₁) bzw. dem Ausgangswert zu Bremsbeginn
bestimmt wird.
4. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Zeitspanne
(T) in einen von zwei unterschiedlichen Werten (T₁
bzw. T₂) einsteuerbar ist.
5. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Zeitspanne (T)
wenigstens annähernd kontinuierlich veränderbar
ist.
6. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steifheitskennlinie bzw.
Knickpunktlage bei jeder Bremsung gemessen bzw.
bestimmt, gegebenenfalls ausgewertet und gespeichert
wird und daß der Speicherwert bei der folgenden
Bremsung die Größe der Zeitspanne (T) steuert.
7. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zeitspanne (T) um eine
Schaltzeit des Bremsventils (1, 24) verkürzt vor dem
Knickpunkt (K) der Steifheits- bzw. Bremsdruck-
Kennlinie der vorangehenden Bremsung endet.
8. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmungsquer
schnitt des Bremsventils (1, 24) wenigstens in einem
Teilbereich der Verstellbarkeit kontinuierlich
verstellbar ist.
9. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsventil wenigstens
zwei unabhängig voneinander schaltbare, in zueinander
parallele Durchströmungswege eingeordnete Ventile
(5 und 6) aufweist.
10. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Bremsanforderungssignal
(Usoll) ansteuerbares, elektronisches Regelgerät
vorgesehen ist, welches ein Betätigungssignal (B)
für das als wenigstens ein Magnetventil ausgebildete
Bremsventil (1, 24) erstellt.
11. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einer Bremsung die Änderungs
geschwindigkeit (a, b) des Istwertsignals (Uist) während
der Zeitspanne (T) gemessen, bei Vorliegen eines posi
tiven Istwertgradienten (a) am Ende der Zeitspanne
(T) diese um einen bestimmten Betrag verlängert, bei
Auftreten eines negativen Istwertgradienten (b) dagegen
um einen bestimmten Betrag verkürzt und als so geänder
te, neu bestimmte Zeitspanne (T) bei der nächst
folgenden Bremsung genutzt wird, wobei die beiden
Beträge vorzugsweise gleich groß bemessen sind.
12. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß während einer Bremsung eine einen
Schwellenwert erstmalig übersteigende Änderungsge
schwindigkeit des Istwertsignals (Istwertgradient
a, b), die ab dem Ende einer Verzögerungszeit nach
dem Beginn der Zeitspanne (T) auftritt, eine Änderung
der Zeitspanne (T) um den bestimmten Betrag für die
nächstfolgende Bremsung bewirkt, wobei die Ver
zögerungszeit kürzer als die kürzestmögliche Zeitspanne
(T) ist.
13. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß nach Auftreten eines die Zeitspanne
(T) ändernden Istwertgradienten (a, b) weitere
Messungen des Istwertgradienten unterdrückt werden.
14. Bremszylinderdruckregler nach den Ansprüchen 10, 12
oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsanforde
rungssignal (Usoll) zueinander parallel einem Schalter
(18) und einem einen Bremsbeginn signalisierenden
Trigger (11) zugeführt wird, daß der Schalter (14)
eine erste Schaltstellung (20) zur Abgabe eines brems
anforderungssignalabhängigen, in seinem Gradienten
begrenzten (23) Betätigungssignals (B) und eine zweite
Schaltstellung (21) zur Abgabe eines maximalen Durch
strömungsquerschnitts des Bremsventils (24) einstellen
den Betätigungssignals (B) aufweist, daß das den
Bremsbeginn signalisierende Ausgangssignal des Triggers
(11) als Startsignal (14) unverzögert einem die Zeit
spanne (T) bestimmenden, ersten Zeitglied (16) und
parallel hierzu über ein zweites Zeitglied (13) um
die Verzögerungszeit verzögert als Freigabesignal
(31) einem Freigabeglied (33) zugeführt wird, daß
das Freigabeglied (33) in eine Zuführung des Istwert
signals (Uist) zu zwei Gradienten-Meßgliedern (39 und
40) eingeordnet ist, welche bei Auftreten einer den
Schwellenwert übersteigenden, positiven bzw. negativen
Änderungsgeschwindigkeit des Istwertsignals (Istwert
gradient a, b) jeweils ein Ausgangssignal abgeben,
daß die Ausgangssignale der Gradienten-Meßglieder
(39 und 40) über ein Blockierglied (43) als Blockier
signal dem Freigabeglied (33) zum Sperren des Durch
ganges des Istwertsignals (Uist) und parallel hierzu
Zeitschrittgliedern (45 und 46) zugeführt werden,
deren Ausgangssignale das erste Zeitglied (16) bei
jedem Auftreten eines eine positive Änderungsgeschwin
digkeit (a) signalisierenden Ausgangssignals der
Gradienten-Meßglieder (39) zur Verlängerung und bei
Auftreten eines eine negative Änderungsgeschwindigkeit
(b) signalisierenden Ausgangssignals der Gradienten-
Meßglieder (40) zur Verkürzung der Zeitspanne (T)
um jeweils einen bestimmten Zeitschritt ansteuern,
daß das Zeitglied (16) während des Ablaufes der Zeit
spanne (T) dem Schalter (18) ein Schaltsignal zuführt,
daß der Schalter (18) nur bei anstehendem Schaltsignal
auf Abgabe eines dem maximalen Durchströmungsquer
schnitt des Bremsventils (24) einstellenden Betäti
gungssignals (B) schaltet, und daß das erste Zeitglied
(16) den Wert der bei einer Bremsung eingestellten
Zeitspanne (T) als Ausgangswert der Zeitspanne (T)
für die nächstfolgende Bremsung speichert.
15. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Betätigungssignal (B) am Ende
der Zeitspanne (T) auf einen bestimmten, ersten Brems
stufenwert geschaltet wird, von welchem aus es ent
sprechend dem Verlauf des Bremsanforderungssignals
(Usoll) gesteuert wird.
16. Bremszylinderdruckregler nach den Ansprüchen 14 oder
15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schalter (18)
eine Anlegestufe (28) nachgeschaltet ist, welche das
Betätigungssignal (B) zum Endzeitpunkt der Zeitspanne
(T) auf den ersten Bremsstufenwert als Ausgangswert
für die weitere, dem Verlauf des Bremsanforderungs
signals (Usoll) entsprechende Steuerung schaltet.
17. Bremszylinderdruckregler nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der bestimmte, erste Bremsstufen
wert in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit
des Bremsanforderungssignals (Usoll) gesteuert bei nie
driger Änderungsgeschwindigkeit einen niedrigeren
Bremswert als bei hoher Änderungsgeschwindigkeit auf
weist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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-
1987
- 1987-10-22 FR FR8714603A patent/FR2605572B1/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007054023B4 (de) * | 2006-11-16 | 2013-03-28 | Hitachi, Ltd. | Bremsen-Steuerungsvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2605572B1 (fr) | 1995-04-14 |
FR2605572A1 (fr) | 1988-04-29 |
DE3636139A1 (de) | 1988-04-28 |
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