DE4037175A1 - Antiblockierbremsanlage mit ausfallmeldeschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antiblockierbremsanlage mit Ausfalldetektions- oder -meldeschaltung.

Eine Antiblockier(brems)anlage steuert oder regelt all­ gemein das Abbremsen eines Kraftfahrzeugs durch Überwa­ chung des Drehverhaltens der Fahrzeugräder. Wenn ein Teil der Bremsanlage ausfällt, liefert die Antiblockier­ anlage ein entsprechendes Signal zum Fahrer bei gleich­ zeitigem Umschalten von der Antiblockierbremsanlage auf eine normale Bremsanlage mit Ausfall- oder Störungsmel­ deschaltung.

Die Ausfallmeldeschaltung umfaßt mindestens einen Span­ nungsüberwachungskreis für die Antiblockieranlage, einen Ausfallmelde- oder Detektorkreis eines Bremsmit­ teldruck-Regelkreises (elektromagnetische Ventile usw.), einen Hauptstrom(quellen)unterbrecher und eine Warneinrichtung. Für die Warneinrichtung sind zwei Speisekreise vorgesehen, um nach Unterbrechung der Hauptstromversorgung bei einem Ausfall (oder einer Stö­ rung) ein Dauerwarnsignal zu liefern.

Diese bisherige Anlage ist jedoch mit folgenden Mängeln behaftet:

• 1. Bei einer Störung in einem Hauptstrom(quellen)un­ terbrecher oder einer Hauptstromversorgung(sschaltung) wird der elektrische (Bordnetz-)Strom des Fahrzeugs über einen der beiden Speisekreise (feeder circuits) für das Warnsignal weiterhin angelegt. Die Störung im Hauptstromunterbrecher oder in der Hauptstromversorgung läßt sich daher nur schwierig feststellen.
• 2. Bei einer Störung im Hauptstromunterbrecher oder in der Hauptstromversorgung nimmt entsprechend der Steuerung der Antiblockier(brems)anlage der Stromver­ brauch zu, und die Störung dieser Einheiten wird mög­ licherweise erst dann festgestellt, wenn die Stromzu­ fuhr den Bedarf nicht mehr decken kann.
• 3. Für die Feststellung eines Ausfalls oder einer Störung in einem Hauptstromunterbrecher kann eine Aus­ fallmeldevorrichtung vorgesehen werden. Eine solche Vorrichtung weist jedoch einen komplizierten Schaltungs­ aufbau auf und bedingt hohe Herstellungskosten.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Antiblockier(brems) anlage mit einer Ausfallmeldeschal­ tung, die einen Ausfall oder eine Störung in einem Hauptstrom(quellen)unterbrecher (main power source breaker) oder einer Hauptstromversorgung in einer frü­ hen Phase genau festzustellen vermag und die auch einen Ausfall oder eine Störung in der Antiblockieranlage unter allen Bedingungen feststellen (und melden) kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ge­ kennzeichneten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Antiblockieranlage mit Ausfallmel­ deschaltung gewährleistet in vorteilhafter Weise siche­ re Fahrbedingungen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Antiblockieranla­ ge mit Ausfallmeldeschaltung gemäß der Er­ findung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung von Prüfimpulsen und der Spannung eines Hauptstrom(quellen) ­ unterbrechers,

Fig. 3 eine graphische Darstellung von Prüfimpulsen und der Spannung eines Hauptstrom(quellen)­ unterbrechers bei einer anderen Ausführungs­ form der Erfindung und

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer einen Verbraucher­ kreis aufweisenden Antiblockieranlage gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin­ dung.

Gemäß Fig. 1 sind in der Nähe von vier Fahrzeug-Rädern jeweils Sensoren 1a-1d zum Messen der Drehzahl der Räder angeordnet. Ein Rechenkreis 2 erfaßt die Drehzahl der Räder anhand der von den Sensoren 1a-1d geliefer­ ten Signale. Logikkreise 3 und 4 liefern durch Auswer­ ten der Drehzahlsignale oder anderer Daten (z. B. Daten eines Bremsschalters) gewonnene Signale.

Bei dieser Ausführungsform überwachen Logikkreise 3 und 4 einander. Ein Verstärker 5 verstärkt das Ausgangssi­ gnal vom Logikkreis 3 und liefert es zu einer Einrich­ tung 11 zum Regeln des Bremsmitteldrucks. Eine Ausfall­ meldeschaltung 6 stellt einen Ausfall oder eine Störung in dieser Bremsmitteldruck-Regeleinrichtung 11 fest. Ein Spannungsüberwachungskreis 7 dient zum Überwachen der von einer Hauptstromversorgung zur Regeleinrichtung 11 gelieferten Spannung. Im Spannungsüberwachungskreis 7 dient ein niedriger Spannungspegel zum Erfassen der niedrigen Spannung der Hauptstromversorgung, wenn diese Spannung unter einen festen (vorgegebenen) Pegel ab­ fällt. Bei Feststellung der niedrigen Spannung in der Hauptstromversorgung liefert der Spannungsüberwachungs­ kreis 7 ein Stopsignal zum Verstärker 5 und zur Regel­ einrichtung 11, und er liefert Niederspannungssignale zur Ausfallmeldeschaltung 6. Mit 8 ist eine Treiberstu­ fe für den Hauptstromunterbrecher, mit 9 eine Treiber­ stufe für eine Alarm- oder Warneinrichtung bezeichnet. Die Treiberstufen 8 und 9 für Hauptstromunterbrecher bzw. Warneinrichtung werden durch die Logikkreise 3 bzw. 4 gesteuert. Der mit 10 bezeichnete Hauptstrom­ (quellen)unterbrecher wird durch die Treiberstufe 8 für Hauptstromversorgung angesteuert. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Teil eines Erregers (exciter) eines Relaisschalters mit der Hauptstromversorgung ver­ bunden, während der andere Teil des Erregers des Re­ laisschalters mit dem Hauptstromunterbrecher 10 ver­ bunden ist. Der Relaisschalter weist einen mit der Bremsmittel-Regeleinrichtung 11 verbundenen Anschluß (oder Kontakt) 10a, einen mit der Hauptstromversorgung verbundenen Anschluß (oder Kontakt) 10b und einen Mas­ senanschluß 10c auf. Im Normalbetrieb des Hauptstrom­ unterbrechers 10 bewirkt dessen Treiberstufe eine Er­ regung bzw. ein Umschalten zum Verbinden des Anschlus­ ses 10d mit dem Anschluß 10b zwecks Zuspeisung von elektrischem Strom zur Regeleinrichtung 11. Wenn der Treiberkreis des Hauptstromunterbrechers eine Störung in diesem und anderen Teilen feststellt, werden der An­ schluß 10a vom Anschluß 10b getrennt und die Haupt­ stromversorgung durch Verbindung des Anschlusses 10a mit dem Masseanschluß 10c unterbrochen. Die Bremsmit­ teldruck-Regeleinrichtung 11 umfaßt elektromagnetische Ventile 11a-11n, deren eine Seiten mit der Haupt­ stromversorgung verbunden sind, während ihre anderen Seiten zum Verstärker 5 und zur Ausfallmeldeschaltung 6 parallelgeschaltet sind. Die betreffenden elektromagne­ tischen Ventile 11a-11n arbeiten unter der Steuerung durch den Logikkreis 3 über die Verbindung mit dem Verstärker 5. Die mit 12 bezeichnete Alarm- oder Warn­ einrichtung enthält eine Warnlampe und einen Warnsum­ mer. Eine Einrichtung 13 zum Sperren oder Unterbrechen (blocking) des Stromflusses umfaßt eine Diode und dgl. Die eine Seite der Warneinrichtung 12 ist über einen Zündschalter 14 mit der Hauptstromversorgung verbunden, während ihre andere Seite an die Treiberstufe 9 für Warneinrichtung und über die Stromsperreinrichtung 13 an den Anschluß 10a des Hauptstromunterbrechers 10 an­ geschlossen ist, so daß damit eine Redundanzschaltung gebildet ist. Die beschriebene Anordnung entspricht der bisherigen Schaltung.

Im folgenden ist das Ausfall- oder Störungsmelde- und -detektionsprinzip erläutert.

Erfindungsgemäß werden zwei Arten von Test- oder Prüf­ impulsen vom Logikkreis 3 und vom Verstärker 5 den je­ weiligen elektromagnetischen Ventilen 11a-11n zuge­ speist; durch Vergleichen von Rückkopplungssignalen der Prüfimpulse mit einem Steuersignal vom Logikkreis 3 wird ein Ausfall oder eine Störung in der Bremsmittel­ druck-Regeleinrichtung 11 oder im Hauptstromunterbre­ cher 10 usw. festgestellt. Gemäß Fig. 2 besteht die eine Art dieser Prüfimpulse aus einem Einzel-Prüfim­ puls A, der in regelmäßiger Folge zugespeist wird, wäh­ rend die andere Art aus einem Synchron-Prüfimpuls B besteht, der allen elektromagnetischen Ventilen 11a- 11n gemeinsam zugespeist wird.

Zunächst wird - wie beim Stand der Technik - ein Ein­ zel-Prüfimpuls A den betreffenden elektromagnetischen Ventilen 11a-11n zugespeist, um eine(n) Ausfall oder Störung in der Bremsmitteldruck-Regeleinrichtung 11 festzustellen. Erfindungsgemäß kann jedoch ein(e) Ausfall oder Störung des Hauptstromunterbrechers 10 durch gleichzeitige Zuspeisung des Synchron-Prüfimpulses B festgestellt oder erfaßt werden. Die Ausfallmeldeschal­ tung 6 stellt mithin eine(n) Ausfall oder Störung der Bremsmitteldruck-Regeleinrichtung 11 mittels eines Einzel-Prüfimpulses A fest, und der Spannungsüberwa­ chungskreis 7 stellt eine(n) Ausfall oder Störung des Hauptstromunterbrechers mittels des Synchron-Prüfim­ pulses B fest. Nach Ausfall- oder Störungsfeststellung kann das Warnsignal dem Fahrer über die Ausfallmelde­ schaltung 6 und die Warneinrichtung 12 sowie die Lo­ gikkreise 3 und 4 geliefert werden. Die Zahl der Syn­ chron-Prüfimpulse B kann der Zahl der elektromagneti­ schen Ventile 11a-11n entsprechen; die Zahl kann je­ doch auch so bestimmt werden, daß die Impulse die Span­ nung unter den Schwellenwert der Niederspannung beim Auftreten einer Störung in der Hauptstromversorgung er­ niedrigen können. Die Mindestimpulsdauer der Impulse A und B ist länger als die Störsignaldauer der Regelein­ richtung 11, und die maximale Impulsdauer muß so ge­ wählt sein, daß das Bremsdruckmittel nicht beeinflußt wird. Die Impulsdauer (pulse operating time) liegt so­ mit zweckmäßig im Bereich von etwa 100-500 µs. Die Impulsbreite der Synchron-Prüfimpulse B wird zweckmäßig auf eine vorgegebene Periode festgelegt und braucht nicht derjenigen der Einzel-Prüfimpulse A zu entspre­ chen.

Im folgenden ist die Wirkungsweise der erfindungsge­ mäßen Schaltung beschrieben.

• 1) Für den Fall, daß kein(e) Störung oder Ausfall vorliegt, zeigt Fig. 2 in graphischer Darstellung die Impulse A und B und die Spannung (an) der Bremsmittel­ druck-Regeleinrichtung 11. Wenn alle Schaltungen oder Kreise der Antiblockieranlage normal arbeiten, sind die Anschlüsse 10a und 10b des Hauptstromunterbrechers 10 mit der Hauptstromversorgung verbunden, wobei der Re­ geleinrichtung 11 elektrischer Strom zugeführt wird.

Im Normalbetrieb der Einheiten hat mithin die Ausgabe der Prüfimpulse A und B keinen Einfluß auf die Span­ nung in bzw. an der Regeleinrichtung 11.

• 2) Wenn in der Bremsmitteldruck-Regeleinrichtung 11 eine Störung auftritt, detektiert die Ausfallmeldeschal­ tung 6 die elektromagnetischen Ventile 11a-11n nach Maßgabe eines Rückkopplungssignals und eines eingeführ­ ten Signals (injection signal) der Einzel-Prüfimpulse A, die den Ventilen 11a-11n zugeführt werden. Die Aus­ fallmeldeschaltung 6 liefert ein Detektionssignal zu den Logikkreisen 3 und 4, die ihrerseits ein(en) Be­ fehl(ssignal) für Betätigung der Warneinrichtung 12 zu deren Treiberstufe 9 und ein(en) Befehl(ssignal) für ein Stopsignal zur Treiberstufe 8 für die Hauptstrom­ versorgung sowie ein Stopsignal für die Ausgabe des Steuersignals vom Verstärker liefern.
• 3) Wenn eine Störung im Hauptstromunterbrecher vor­ liegt (d. h. wenn ein Relaisschalter-Anschluß oder -Kon­ takt geöffnet oder die Hauptstromversorgung über die Anschlüsse 10c und 10d unterbrochen ist), hat ein Ein­ zel-Prüfimpuls A keine wesentliche Änderung der Span­ nung in der Bremsmitteldruck-Regeleinrichtung 11 zur Folge. Eine Störung im Hauptstromunterbrecher 10 und dgl. kann auf die vorstehend beschriebene Weise nicht festgestellt werden.

Durch die Zuspeisung der Synchron-Prüfimpulse B zu den elektromagnetischen Ventilen 11a-11n wird dagegen der elektrische Strom zum Ansteuern dieser Ventile 11a- 11n erhöht. Durch die Begrenzung (restriction) des Stroms für die Ventile 11a-11n durch die Warnein­ richtung 12 und die Stromsperreinrichtung 13 wird je­ doch die Spannung der Hauptstromversorgung beträcht­ lich abgesenkt. Wenn die Spannung abfällt und den De­ tektionsschwellenwert der niedrigen Spannung erreicht, wird das Detektionssignal zur Ausfallmeldeschaltung 6 geliefert, wobei dem Fahrer der Ausfall oder die Stö­ rung des Hauptstromunterbrechers 10 durch die Warnein­ richtung 12 gemeldet wird.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird eine Störung im Hauptstromunterbrecher 10 durch Ausge­ ben der Synchron-Prüfimpulse B zur Bremsmitteldruck- Regeleinrichtung 11 zur Herbeiführung der Spannungs­ abfälle in der Hauptstromversorgung festgestellt. Beim Auftreten der Störung im Hauptstromunterbrecher 10 kön­ nen jedoch in anderer Ausführungsform gemäß Fig. 3 Syn­ chron-Prüfimpulse B oder C der Warneinrichtung 12 an­ stelle der Bremsmitteldruck-Regeleinrichtung 11 zuge­ speist werden. Dieser, der Warneinrichtung 12 zugespei­ ste Impuls ist der Prüfimpuls C, dessen maximale Im­ pulsdauer so gewählt ist, daß das Warnzeichen oder -si­ gnal dem Fahrer nicht gemeldet wird. Die Länge der Im­ pulsdauer des Prüfimpulses C beträgt 100-500 µs. Die Impulse sollten in Intervallen von 10 ms zugespeist werden. Die Periode (cycle) des Prüfimpulses C ist kürzer als die des Synchron-Prüfimpulses B; ein(e) Ausfall oder Störung des Hauptstromunterbrechers 10 läßt sich daher unmittelbar feststellen.

Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 4 kann in einem Teil der Hauptstromversorgung ein Verbraucher­ kreis (consuming circuit) 15 vorgesehen sein, anstatt den Synchron-Prüfimpuls B zu liefern, wenn eine Störung im Hauptstromunterbrecher 10 auftritt. Eine Störung des Hauptstromunterbrechers 10 kann - wie bei der oben be­ schriebenen Ausführungsform - mittels des Spannungs­ überwachungskreises 7 festgestellt werden. Der Verbrau­ cherkreis 15 selbst besitzt einen äußerst einfachen und kostensparenden Aufbau.

Die Erfindung bietet die folgenden Vorteile:

• 1. Erfindungsgemäß kann ein(e) Ausfall oder Störung eines Hauptstromunterbrechers durch gleichzeitiges (oder laufendes) Ausgeben zahlreicher Synchron-Prüf­ impulse (synchro test pulses) unmittelbar festgestellt werden. Demzufolge wird im Vergleich zu den bisherigen Anordnungen, die eine Störung erst nach Betätigung der Antiblockieranlage feststellen, die Fahrsicherheit er­ heblich verbessert.
• 2. Bei der Erfindung ist nur eine Änderung der Aus­ gangssignale der Logikkreise erforderlich. Dadurch kön­ nen die Probleme einer Kostensteigerung und bezüglich der Herstellung komplizierter Schaltungen gelöst wer­ den.
• 3. Mit der erfindungsgemäßen Ausfallmeldeschaltung kann ein(e) Ausfall oder Störung in der Antiblockier­ anlage unter allen Bedingungen festgestellt (und ge­ meldet) werden.

Claims (6)

1. Antiblockierbremsanlage, umfassend eine Einrichtung zum Regeln des Bremsflüssigkeits- oder -mitteldrucks eines Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Drehverhalten der Räder des Fahrzeugs, einen Logikkreis zum An­ steuern der Bremsmitteldruck-Regeleinrichtung, eine Störungs- oder Ausfalldetektor- oder -meldeschaltung zum Erfassen eines Ausfalls oder einer Störung mit­ tels des Rückkopplungssignals von Prüfimpulsen, die einzeln vom Logikkreis zu Ventilen der Bremsmittel­ druck-Regeleinrichtung geliefert werden, einen Span­ nungsüberwachungskreis zum Überwachen der der Brems­ mitteldruck-Regeleinrichtung zugespeisten Spannung, einen Hauptstrom(quellen)unterbrecher zum Unterbre­ chen einer Hauptstromversorgung in Abhängigkeit von der Feststellung eines Spannungsabfalls durch den Spannungsüberwachungskreis und eine Warneinrichtung zum Melden eines Ausfalls oder einer Störung an den Fahrer des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfallmeldeschaltung zahlreiche Prüfimpulse den Ventilen der Bremsmitteldruck-Regeleinrichtung gleichzeitig zuspeist und daß die Spannung der Hauptstromversorgung so eingestellt ist, daß sie beim Auftreten eines Ausfalls oder einer Störung des Hauptstromunterbrechers unterhalb der Detektions­ schwellenwerts der niedrigen Spannung des Spannungs­ überwachungskreises liegt.

2. Antiblockierbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Logikkreis der Warneinrichtung periodisch Prüfimpulse zuspeist, wobei (so daß) die Spannung der Hauptstromversorgung beim Auftreten eines Ausfalls oder einer Störung im Hauptstromun­ terbrecher unter dem Detektionsschwellenwert der niedrigen Spannung des Spannungsüberwachungskreises liegt.

3. Antiblockierbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hauptstromversorgung einen Verbraucherkreis (consuming circuit) aufweist, dem vom Logikkreis periodisch Prüfimpulse zuspeisbar sind, wobei (so daß) die Spannung der Hauptstromver­ sorgung beim Auftreten eines Ausfalls oder einer Stö­ rung im Hauptstromunterbrecher unter dem Detektions­ schwellenwert der niedrigen Spannung des Spannungs­ überwachungskreises liegt.

4. Verfahren zum Betreiben einer Antiblockierbremsanla­ ge, umfassend eine Einrichtung zum Regeln des Brems­ flüssigkeits- oder -mitteldrucks eines Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Drehverhalten der Räder des Fahr­ zeugs, einen Logikkreis zum Ansteuern der Bremsmit­ teldruck-Regeleinrichtung, eine Störungs- oder Aus­ falldetektor- oder -meldeschaltung zum Erfassen eines Ausfalls oder einer Störung mittels des Rück­ kopplungssignals von Prüfimpulsen, die einzeln vom Logikkreis zu Ventilen der Bremsmitteldruck-Regelein­ richtung geliefert werden, einen Spannungsüberwa­ chungskreis zum Überwachen der der Bremsmitteldruck- Regeleinrichtung zugespeisten Spannung, einen Haupt­ strom(quellen)unterbrecher zum Unterbrechen einer Hauptstromversorgung in Abhängigkeit von der Fest­ stellung eines Spannungsabfalls durch den Spannungs­ überwachungskreis und eine Warneinrichtung zum Mel­ den eines Ausfalls oder einer Störung an den Fahrer des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ fallmeldeschaltung zahlreiche Prüfimpulse den Venti­ len der Bremsmitteldruck-Regeleinrichtung gleichzei­ tig zuspeist und daß die Spannung der Hauptstromver­ sorgung so eingestellt wird, daß sie beim Auftreten eines Ausfalls oder einer Störung des Hauptstromunter­ brechers unterhalb der Detektionsschwellenwerts der niedrigen Spannung des Spannungsüberwachungskreises liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Logikkreis der Warneinrichtung periodisch Prüfimpulse zuspeist, so daß die Spannung der Haupt­ stromversorgung beim Auftreten eines Ausfalls oder einer Störung im Hauptstromunterbrecher unter dem Detektionsschwellenwert der niedrigen Spannung des Spannungsüberwachungskreises liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hauptstromversorgung einen Verbraucherkreis aufweist, dem vom Logikkreis perio­ disch Prüfimpulse zugespeist werden, so daß die Span­ nung der Hauptstromversorgung beim Auftreten eines Ausfalls oder einer Störung im Hauptstromunterbre­ cher unter dem Detektionsschwellenwert der niedrigen Spannung des Spannungsüberwachungskreises liegt.