DE3918942C2 - Elektrische Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schal­ tungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbrems­ anlage.

Bei einer konventionellen Regelung für den hydraulischen Bremsdruck von Fahrzeugen wird dieser durch Zerhackerrege­ lung für eine gegebene Zeitperiode hochgetaktet.

Diese aus der japanischen Patentschrift mit der Veröffent­ lichungsnummer 61-21859 bekannte Zerhackerregelung wird ge­ mäß Fig. 3(b) für eine gegebene Zeit T aufrechterhalten, sowohl wenn die Abnahme der Raddrehzahl Vw gemäß einer aus­ gezogenen Kurve nach Fig. 3(a) relativ groß ist, als auch wenn die Abnahme der Raddrehzahl gemäß einer gestrichelten Kurve gemäß Fig. 3(a) relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit Vv relativ klein ist. Die Abnahme der Raddrehzahl Vw relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit Vv ist relativ klein und wird daher beim Bremsen relativ früh überwunden. Nichtsdestoweni­ ger kann die Zerhackerregelung in bestimmten Fällen beibe­ halten werden, so daß aufgrund einer unnötigen Regelung Be­ triebsgeräusche auftreten.

In der nicht vorveröffentlichten DE-OS 39 18 614 ist ein Verfahren zur Regelung des hydraulischen Bremsdrucks für Fahrzeuge beschrieben, bei dem der hydraulische Bremsdruck für eine auf einem Rad montierte Bremse mit Ausnahme des Falles, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine Referenzgeschwindigkeit ist, reduziert wird, wenn das Rad beim Bremsen zum Blockieren tendiert, und der hydraulische Bremsdruck nach dessen Reduzierung beim Bremsen graduell erhöht wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die Referenzgeschwindigkeit geworden ist.

Aus "Bosch technische Berichte", Band 7 (1980) Heft 2, Seiten 78 bis 83 ist eine Bremsregelung bekannt geworden, bei der nach einer Druckverringerung zur Regelung in der Anfangsstufe der Druck schnell erhöht wird und die Zeitdauer dieser Druckerhöhung als Funktion der Zerhackertaktzahl der Druckzunahme in einem vorhergehenden Zyklus geändert wird. Dabei wird jedoch nicht die Gesamtdauer der Druckzunahme als Funktion des Abfalls der Raddrehzahl in Bezug auf die Fahr­ zeuggeschwindigkeit geändert. Dies entspricht einem Regel­ verfahren nach der oben genannten japanischen Patentschrift 61-21859.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Regelschaltungsanordnung der in Rede stehenden Art anzugeben, mit der eine derartige Regelung durchführbar ist, daß unerwünschte Geräusche beim Bremsen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Schaltungsanord­ nung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 ge­ löst.

Erfindungsgemäß wird die Zeit, während welcher der hydrauli­ sche Bremsdruck hochgetaktet wird, in Abhängigkeit von der Abnahme der Raddrehzahl relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit so geändert, daß die Zeit verlängert werden kann, wenn eine große Abnahme auftritt.

Dabei wird die Zeit, während welcher der hydraulische Brems­ druck hochgetaktet wird, in Abhängigkeit von der Abnahme der Raddrehzahl relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit geändert. Ein unnötig langes Hochtakten wird somit vermieden, um die Erzeugung von unnötigem Betriebsgeräusch zu verhindern.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand eines Unteranspruchs.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels gemäß den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Regelschaltungsanordnung;

Fig. 2 ein Diagramm einer Regelcharakteristik; und

Fig. 3 ein Diagramm einer konventionellen Regel­ charakteristik.

Beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird gemäß Fig. ein für die Regelung einer Radbremse erforderliches Signal in fünf Eingangsanschlüsse 1 bis 5 eingespeist. Speziell wird ein eine kleine Schlupfschwelle definierendes Signal λ₁ in den ersten Eingangsanschluß 1 eingespeist. Dieses Signal λ₁ besitzt einen hohen Pegel, wenn die Raddrehzahl einen Wert besitzt, der kleiner als eine erste Referenzraddrehzahl ist, welche sich aus der Multiplikation einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis einer erwarteten Raddrehzahl mit einem bestimmten Koeffi­ zienten von beispielsweise 0,9 bis 0,8 ergibt. Ein eine große Schlupfschwelle definierendes Signal λ₂ wird in den zweiten Eingangsanschluß 2 eingespeist. Dieses Signal λ₂ besitzt einen hohen Pegel, wenn die Raddrehzahl einen Wert besitzt, der kleiner als eine zweite Referenzraddrehzahl ist, die sich aus der Multiplikation einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis einer geschätz­ ten Raddrehzahl mit einem Koeffizienten ergibt, welcher kleiner als die erste Referenzraddrehzahl, beispielsweise 0,7 bis 0,6 ist. Ein Radbeschleunigungssignal α besitzt einen hohen Pegel, wenn die Radbeschleunigung einen bestimmten Wert überschrit­ ten hat. Dieses Signal α wird in den dritten Eingangsan­ schluß 3 eingespeist. Ein Radverzögerungssignal β besitzt einen hohen Pegel, wenn die Radabbremsung einen bestimmten Wert über­ schritten hat. Dieses Signal β wird in den vierten Eingangs­ anschluß 4 eingespeist. Ein Signal Vs besitzt einen hohen Pegel, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Referenzge­ schwindigkeit von beispielsweise 10 km/h überschritten hat. Dieses Signal Vs wird in den fünften Eingangsanschluß 5 eingespeist.

Der erste Eingangsanschluß 1 ist mit jeweils einem Eingangs­ anschluß von UND-Gattern 6 und 7 verbunden. Der zweite Eingangsanschluß 2 ist mit einem Eingangsanschluß eines UND-Gatters 8 verbunden. Der dritte Eingangsanschluß 3 ist invertierend mit einem weiteren Eingangsanschluß des UND-Gatters 8 und weiterhin mit einem Eingangsanschluß eines UND-Gatters 9 verbunden. Der vierte Eingangsanschluß 4 ist mit einem weiteren Eingangsanschluß des UND-Gatters 7 verbunden. Der fünfte Eingangsanschluß 5 ist mit jeweils einem Eingangsanschluß der UND-Gatter 6, 7 und 8 verbunden. Darüber hinaus ist der fünfte Eingangsanschluß 5 invertie­ rend mit einem Eingangsanschluß eines Zeitgebers 10 und mit einem Eingangsanschluß eines ODER-Gatters 11 verbunden. Ein Ausgangsanschluß des Zeitgebers 10 ist mit einem weiterem Eingangsanschluß des ODER-Gatters 11 verbunden.

Das UND-Gatter 6 erzeugt somit ein Signal mit hohem Pegel, wenn festgestellt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit die Referenzgeschwindigkeit überschritten hat und die Raddreh­ zahl kleiner als die erste Referenzdrehzahl wird, wobei eine Möglichkeit der Blockierung eines Rades besteht. Das UND-Gatter 7 erzeugt ein Signal mit hohem Pegel, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsverringerung die Referenzgeschwin­ digkeit übersteigt und festgestellt wird, daß die Raddreh­ zahl kleiner als die erste Raddrehzahl ist, wobei eine Möglichkeit der Blockierung eines Rades besteht. Das UND-Gatter 8 erzeugt ein Signal mit hohem Pegel, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Referenzgeschwindigkeit über­ steigt und nicht ansteigt und festgestellt wird, daß die Raddrehzahl kleiner als die zweite Referenzdrehzahl geworden ist, wobei eine erhöhte Möglichkeit der Blockierung eines Rades besteht. Das ODER-Gatter erzeugt ein Signal mit hohem Pegel entweder, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Referenzgeschwindigkeit überschritten hat, oder wenn das Ausgangssignal des Zeitgebers 10 einen hohen Pegel besitzt.

Der Zeitgeber 10 erzeugt ein Signal mit hohem Pegel, das für eine gegebene Zeit T₁ von dem Punkt an gehalten wird, wenn das Signal vom fünften Eingangsanschluß 5 einen tiefen Pegel angenommen hat, d. h., von dem Zeitpunkt an, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die Referenzgeschwindig­ keit geworden ist.

Ein Ausgangsanschluß des UND-Gatters 6 ist mit jeweils einem Eingang von ODER-Gattern 12 und 13 und eines NOR-Gatters 14 verbunden. Ein Ausgangsanschluß des UND-Gatters 7 ist mit einem Eingangsanschluß eines ODER-Gatters 15 und weiterhin invertierend mit einem Eingangsanschluß eines Zeitgebers 16 verbunden. Ein Ausgangsanschluß des UND-Gatters 8 ist mit einem weiteren Eingangsanschluß des ODER-Gatters 15 und weiterhin invertierend mit einem Eingangsanschluß eines Zeitgebers 17 verbunden. Darüber hinaus ist ein Ausgangsan­ schluß des ODER-Gatters 11 invertierend mit jeweils einem Rücksetzeingangsanschluß der Zeitgeber 16 und 17 verbunden.

Das ODER-Gatter 15 gibt somit ein Signal mit hohem Pegel zur Reduzierung des hydraulischen Bremsdrucks aus, wenn wenig­ stens eines der UND-Gatter 7 und 8 ein Signal mit hohem Pegel ausgibt. Der Ausgang des ODER-Gatters 15 ist über einen Oszillator 18 mit einem ersten Ausgangsanschluß 23 verbun­ den. Dieser erste Ausgangsanschluß 23 dient zur Steuerung eines Einlaßventils in einer Antiblockier-Regelanordnung, so daß bei einem Ausgangssignal mit hohem Pegel am ersten Ausgangsanschluß 23 dieses Einlaßventils zur Reduzierung des hydraulischen Bremsdrucks geöffnet wird.

Der Zeitgeber 16 erzeugt ein Signal mit hohem Pegel, das lediglich für eine gegebene Zeit T₂ von dem Zeitpunkt an, wenn das Ausgangssignal vom UND-Gatter 7 einen tiefen Pegel annimmt, gehalten wird. Der Zeitgeber 16 wird rückgesetzt, wenn das Ausgangssignal vom ODER-Gatter 11 einen tiefen Pegel besitzt (d. h., die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die Referenzgeschwindigkeit ist) und zusätzlich die im Zeitgeber 10 gesetzte gegebene Zeit T₁ verstrichen ist. Weiterhin erzeugt der Zeitgeber 17 ein Signal mit hohem Pegel, das lediglich für eine gegebene Zeit T₃, welche länger als die gegebene Zeit T₂ ist, von dem Zeitpunkt an gehalten wird, wenn das Ausgangssignal des UND-Gatters 8 einen tiefen Pegel annimmt. Der Zeitgeber 17 wird rückge­ setzt, wenn das Ausgangssignal des ODER-Gatters 11 einen tiefen Pegel annimmt.

Ein Ausgangsanschluß des UND-Gatters 15 ist mit einem Eingangsanschluß eines NOR-Gatters 19 und weiterhin mit dem Oszillator 18 verbunden. Ausgangsanschlüsse der Zeitgeber 16 und 17 sind mit Eingangsanschlüssen eines ODER-Gatters 20 verbunden. Ein Ausgangsanschluß dieses ODER-Gatters 20 ist mit einem Eingangsanschluß des UND-Gatters 9 und einem Eingangsanschluß des ODER-Gatters 13 sowie invertierend mit einem Eingangsanschluß des NOR-Gatters 19 verbunden.

Das UND-Gatter 9 erzeugt ein Signal mit hohem Pegel, wenn die Raddrehzahl zunimmt und wenigstens einer der Zeitgeber 16 und 17 ein Signal mit hohem Pegel erzeugt. Ein Ausgangs­ anschluß des UND-Gatters 9 ist mit einem Eingangsanschluß des ODER-Gatters 12 verbunden. Das NOR-Gatter 14 erzeugt ein Signal mit hohem Pegel, wenn die Ausgangssignale der UND-Gatter 6 und 9 einen tiefen Pegel besitzen. Ein Aus­ gangsanschluß des NOR-Gatters 14 ist invertierend mit einem Eingangsanschluß eines Zeitgebers 21 verbunden. Das NOR-Gat­ ter 19 erzeugt ein Signal mit hohem Pegel, wenn das Aus­ gangssignal des ODER-Gatters 15 einen tiefen Pegel und das Ausgangssignal des ODER-Gatters 20 einen hohen Pegel besitzt. Ein Ausgangsanschluß des NOR-Gatters 19 ist invertierend mit einem Rücksetzeingangsanschluß des Zeitge­ bers 21 verbunden.

Der Zeitgeber 21 erzeugt ein Signal mit hohem Pegel, das lediglich für eine gegebene Zeit T₄ von dem Zeitpunkt an₁ in dem das Ausgangssignal des NOR-Gatters 14 einen tiefen Pegel angenommen hat, gehalten wird. Ein Ausgangsanschluß des Zeitgebers 21 ist mit dem verbleibenden Eingangsanschluß des ODER-Gatters 12 über einen Oszillator 22 verbunden. Ein Ausgangsanschluß des ODER-Gatters 12 ist mit einem zweiten Ausgangsanschluß 24 verbunden, der zur Steuerung des Ausgangsventils in der Antiblockier-Regelanordnung dient, so daß dieses Ausgangsventil zur Erhöhung des hydraulischen Bremsdrucks geöffnet wird, wenn das Ausgangssignal am zweiten Ausgangsanschluß 24 einen hohen Pegel besitzt.

Ein Ausgangsanschluß des ODER-Gatters 13 ist invertierend mit einem Rücksetzeingangsanschluß des Zeitgebers 10 und weiterhin mit einem dritten Ausgangsanschluß 25 verbunden. Wenn das Ausgangssignal des ODER-Gatters 13 einen tiefen Pegel besitzt, so wird somit der Zeitgeber 10 rückgesetzt. Das Ausgangssignal am dritten Ausgangsanschluß 25 dient zur Realisierung einer Antikblockierregelung, welche durchge­ führt wird, wenn das Ausgangssignal an diesem dritten Ausgangsanschluß 25 einen hohen Pegel annimmt.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform wird im folgenden beschrieben: Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit während eines Bremsvorgangs kleiner als die Referenzgeschwindigkeit Vs wird, so wird die Rücksetzung der Zeitgeber 16 und 17 um die gegebene Zeit T₁ verzögert, da der Zeitgeber 10 das um die gegebene Zeit T₁ gehaltene Signal mit hohem Pegel erzeugt. Lediglich für eine in den Zeitgebern 16 und 17 festgelegte Zeit innerhalb der Zeitperiode, welche bis zum Ablauf der gegebenen Zeit T₁ andauert, wird der Oszillator 22 angesteu­ ert, um das Ausgangssignal am zweiten Ausgangsanschluß 24 zu zerhacken, so daß der hydraulische Bremsdruck intermittie­ rend aufrechterhalten werden kann. Dies bewirkt eine schrittweise Erhöhung des hydraulischen Bremsdrucks. Diese Erhöhung des hydraulischen Bremsdrucks ist eine mäßige Erhöhung. Ein bis dahin zurückgehaltener zusätzlicher hydraulischer Bremsdruck kann daher der Bremse nicht schnell zugeführt werden, wodurch eine Beeinträchtigung des Bremsge­ fühls vermieden wird.

Die Schwingzeit des Oszillators 22 wird durch den Zeitgeber 16 festgelegt, wenn die Raddrehzahl kleiner als die erste Referenzraddrehzahl wird. Ist die Raddrehzahl kleiner als die zweite Referenzraddrehzahl, so wird die Schwingzeit des Oszillators 22 durch den Zeitgeber 17 festgelegt. Speziell, wenn die Abnahme der Raddrehzahl Vw relativ zur Fahrzeugge­ schwindigkeit Vv groß ist, wie dies durch eine ausgezogene Kurve in Fig. 2(a) angegeben ist, ist die Zerhackerzeit T₃ relativ lang, wie sich dies aus Fig. 2(b) ergibt, wobei der hydraulische Bremsdruck hochgetaktet wird. Ist andererseits die Abnahme der Raddrehzahl Vw relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit Vv klein, wie dies durch eine gestrichelte Kurve in Fig. 2(a) angegeben ist, so ist die Zerhackerzeit T₂ gemäß Fig. 2(c) relativ kurz, wobei der hydraulische Bremsdruck hochgetaktet wird. Die Zerhackerzeit wird daher auch dann realisiert, wenn die Abnahme der Raddrehzahl Vw überwunden worden ist. Die Zerhackerzeit wird somit auf ein Minimum verkürzt, wodurch die Erzeugung von unnötigem Betriebsgeräusch vermieden wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann an Stelle der Ausnutzung der fallenden Flanke der Signale λ₁ und λ₂ auch die steigende Flanke dieser Signale ausgenutzt werden, um die Zeitgeber 16 und 17 zu setzen.

Wie vorstehend erläutert, wird erfindungsgemäß die Zeit während welcher der hydraulische Bremsdruck hochgetaktet wird, in Abhängigkeit von der Abnahme der Raddrehzahl relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit so geändert, daß diese Zeit verlängert werden kann, wenn eine große Abnahme auftritt. Die Zeitdauer einer unnötigen Zerhackerre­ gelung kann daher auf ein Minimum reduziert werden, um die Erzeugung von Betriebsgeräusch zu verhindern.

Claims (3)

1. Elektrische Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage, bei der

• - ein der Radgeschwindigkeit entsprechendes Signal (Vw) erzeugt wird,
• - daraus ein Radverzögerungs- bzw. Radbeschleunigungssignal (β) bzw. (α) gebildet wird,
• - ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Referenzsignal (Vv) gebildet wird,
• - daraus zwei unterschiedlich große Schlupfschwellen (λ₁) und (λ₂) abgeleitet und zum Vergleich mit dem Radgeschwindigkeitssignal (Vw) benutzt werden
• - durch Verknüpfung der Signale nach einem durch die Regelung bedingten Bremsdruckabbau ein Wiederaufbau des Drucks erfolgt,
• - der Wiederaufbau durch taktweise Ansteuern von Blockierschutzventilen für eine vorgegebene Zeit (T) bewirkt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - bei Erreichen der kleineren Schlupfschwelle (λ₁) das taktweise Ansteuern durch eine Zeit (T2) erfolgt, und
• - sofern die größere Schlupfschwelle (λ₂) erreicht ist das taktweise Ansteuern mit einer Zeit (T3) erfolgt, die länger als die Zeit (T2) ist.

2. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr eine erste Referenzraddrehzahl und eine zweite im Vergleich zur ersten Referenzraddreh­ zahl kleinere Referenzraddrehzahl gesetzt sind, um die Abnahme der Raddrehzahl relativ zur Fahrzeuggeschwindig­ keit beim Bremsen zu bestimmen, und daß sie die Zeitdauer (T) der schrittweisen Erhöhung des hydraulischen Brems­ drucks verlängert, wenn die Raddrehzahl kleiner als die zweite Referenzraddrehzahl geworden ist.