IT8322902A1 - Metodo per comandare un impianto di controllo dello slittamento da frenata, in particolare per autoveicoli, e disposizione circuitale per implementare tale metodo - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione avente per titolo:

"METODO PER COMANDARE UN IMPIANTO DI CONTROLLO DELLO SLITTAMEN-TO DA FRENATA, IN PARTICOLARE PER AUTOVEICOLI, E DISPOSIZIONE CIRCUITALE PER IMPLEMENTARE TALE METODO

RIASSUNTO DELL'INVENZIONE

Per comandare un impianto di controllo dello slittamento da frenata, particolarmente previsto per autoveicoli, il comportamento rotatorio delle ruote o degli assi viene rilevato con l'ausilio di sensori (S -S ), e i segnali di sensore per generare i segnali di pilotaggio della valvola, mediante i quali viene controllata la pressione di frenatura in corrispondenza delle ruote in dipendenza del comportamento rotatorio delle stesse, saranno elaborati elettronicamente. Sulla base di questi segnali di sensore, i segnali di pilotaggio della valvola verranno generati in due o anche pi? unit? (2,3,20,21), agenti indipendentemente l'una dall'altra, di circuiti logici comandate in maniera sincronizzata, le quali possono essere circuiti integrati o dei completi "microcalcolatori di processo" o microcomputer a chip singolo, rispettivamente, e l'andamento dei segnali pu? essere confrontato esternamente nonch? internamente in corrispondenza di corrispettive posizioni entro le unit? di circuito e controllato rispetto alla sua coincidenza. Nel caso di comparsa di variazioni nei segnali esterni e/o interni o nell'andamento degli stessi, rispettivamente, verr? causata, iniziata o preparata una completa o parziale interruzione del controllo dello slittamento da frenata.

Una disposizione circuitale per implementare questo metodo contiene inoltre, col proposito di elaborare i segnali di sensore, un multivibratore (1) astabile sincronizzabile, un circuito (14,22,23) eccitatore di valvola con il relativo circuito di adattamento del livello e circuiti (25,26) monitori per interrompere la fornitura di energia elettrica al regolatore e per bloccare l'eccitazione della valvola nel caso di comparsa di interferenze o variazioni nell'andamento dei segnali entro le unit? di circuito parallele. Detti circuiti monitori, uno dei quali essendo provvisto per ciascuna unit? di circuito, agiscono su due transistori (?1,?2) collegati in serie e inseriti nel circuito eccitatore di un rel?, mediante il quale viene inserita o interrotta, rispettivamente, la fornitura di energia elettrica (fig.3).

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per comandare un impianto di controllo dello slittamento da frenata,,in particolare per autoveicoli, in cui il comportamento rotatorio delle ruote e/o degli assi viene rilevato mediante sensori e i segnali di sensore per generare i segnali di pilotaggio della valvola, mediante i quali viene controllata la pressione di frenatura in corrispondenza delle ruote in dipendenza del comportamento rotatorio delle stesse, saranno elaborati elettronicamente.

Ai metodi e disposizioni circuitali di questo tipo viene sostanzialmente richiesto di avere un'alta sicurezza di funzionamento e affidabilit?. False reazioni sarebbero in ogni caso molto pericolose poich? il funzionamento degli impianti di controllo dello slittamento da frenata si basa principalmente sulla riduzione temporanea della pressione di frenatura onde prevenire un bloccaggio delle ruote, e quindi, pone fuori servizio per breve tempo l'impianto frenante in corrispondenza delle singole ruote del veicolo.

Per prevenire pericolose condizioni di guida e per ridurre il pericolo a causa di errori nell'impianto di controllo dello slittamento da frenata, quest'ultimo deve venire disinserito nel caso di comparsa di anomalie o guasti, affinch? rimanga almeno possibile una frenatura del veicolo senza controllo dello slittamento.

E' gi? noto il provvedere addizionalmente dei circuiti di sicurezza e monitori nell'impianto di controllo i quali, nel caso di anomalie, disinseriranno l'intero sistema di controllo dello slittamento (brevetto tedesco stampato e pubblicato DE-OS 2340575), o di integrare detti circuiti in circuiti di regolazione per le singole ruote (domanda di brevetto tedesco stampata ed esaminata DE-AS 2534904) cosicch? verr? disinserito solamente il circuito di regolazione difettoso. Inserendo il cicuito monitore associato ad una ruota nel circuito di regolazione di un'altra ruota, in quest'ultimo caso (domanda di brevetto tedesco DE-AS 2534904) ? desiderabile ridurre il numero dei componenti elettronici richiesti ed inoltre ottenere che, persino in caso di un guasto totale di un chip del circuito di regolazione, venga indicato l'errore, attraverso il circuito di sicurezza nel^chip delcircuit? di regolazione.integro.

Inoltre, ? gi? noto il provvedere nel regolatore dello slittamento da frenata, il quale ? equipaggiato con almeno un microcomputer per il controllo dello slittamento, un altro microcomputer per il controllo e il comando dei canali di regolazione, il computer di prova disponendo di un dispositivo per generare e memorizzare i segnali di prova come pure un dispositivo ad autodiagnosi, essendo connesso a pi? dispositivi di allarme ed includendo una unit? di controllo la quale, nel caso di frenatura, interrompe il controllo dei segnali di regolazione e l'attivazione del dispositivo ad autodiagnosi (domanda di brevetto tedesco stampata e pubblicata DE-OS 2928981).

Infine, ? anche gi? noto un regolatore elettronico antiblocco per autoveicoli, in cui a ciascuna ruota regolata ? assegnato un singolo canale con un circuito calcolatore e con un circuito di prova identico a quello calcolatore, ed in cui i segnali di uscita dei circuiti calcolatori e di prova di canali differenti sono in ciascun caso costantemente comparati a due a due rispetto alla loro equivalenza o non equivalenza. Le uscite dei comparatori sono a loro volta interconnesse in modo uguale, fintanto che solamente due uscite, aventi un segnale alternato dello stesso senso, debbano essere alimentate ad un ultimo comparatore, mediante il segnale di uscita di quest'ultimo pu? essere riconosciuto un errore in un circuito calcolatore oppure in un circuito di prova (domanda di brevetto tedesco stampata e pubblicata DE-OS 2612356).

A base dell'invenzione sta il compito di sviluppare un metodo per comandare un impianto di controllo dello slittamento da frenata il quale si distingua dai metodi noti per una maggiore sicurezza di funzionamento ed affidabilit? e, in particolare, per un rapido riconoscimento degli, e risposta veloce agli, errori di tipo differente entro ed esternamente alla circuiteria.

Inoltre, questo metodo permetterebbe di venire realizzato con costi comparativamente bassi sia nella circuiteria che nella fabbricazione. E' parimenti desiderata una costruzione compatta dell'intera apparecchiatura elettronica ed una massima combinazione possibile del circuito periferico con il regolatore.

E' stato dimostrato che questo compito viene risolto tecnicamente in modo molto avanzato se, in un metodo del tipo inizialmente riferito, i segnali di pilotaggio della valvola vengono prodotti sulla base dei segnali di sensore in due o pi? unit? di circuiti logici indipendenti comandate in modo sincronizzato, alle quali vengono alimentati in parallelo i segnali di sensore, se, inoltre, i segnali e l'andamento degli stessi sono comparati e controllati rispetto alla loro coincidenza in corrispondenza dell'uscita, cio? esternamente, e/o in corrispondenza di corrispettive posizioni entro le due unit? di circuito, cio? internamente, e se, nel caso di comparsa di variazioni nei segnali esterni e/o interni o nell'andamento degli stessi verr?, rispettivamente, scattata, iniziata o preparata una completa o parziale interruzione del controllo dello slittamento da frenata. Come unit? di circuito possono venire impiegati due o anche pi? "microcalcolatori di processo" uguali che funzionano con lo stesso programma o microcomputer a chip singolo, rispettivamente, o circuiti logici integrati. '

L'idea fondamentale della presente invenzione ? pertanto quella di elaborare ridondantemente i segnali in pi?-in generale: due-blocchi di circuito completi o unit? di circuito, rispettivamente, indipendenti l'uno dall'altro e comandati in modo sincronizzato, cosicch? alle uscite di questi blocchi e in corrispondenza di corrispettive posizioni nei circuiti sono presenti segnali uguali entro predeterminati intervalli di tempo. Poich? i segnali di sensore sono forniti in parallelo ai blocchi, ciascun errore entro i blocchi di circuito, includendo i circuiti inseriti nel percorso dei segnali, risulta in un andamento differente dei segnali, dopo di che i comparatori associati rispondono immediatamente con un temporaneo arresto o una totale interruzione, in dipendenza del tipo di errore e della implementazione del metodo o del circuito, rispettivamente. Sebbene entrambe le unit? di circuito producono segnali uguali di pilotaggio, sar? ammessa una azione di controllo dello slittamento da frenata, rispettivamente 1'interruzione o 1'arresto dell'impianto sar? prevenuto solamente nel caso in cui entrambe le unit? di circuito siano intatte e producano in ciascun istante, sia internamente che esternamente, i medesimi segnali. Mediante ci?, verr? realizzata l'alta affidabilit? richiesta in previsione di un malfunzionamento.

Inoltre, mediante le caratteristiche e disposizioni circuitali descritte nelle sottorivendicazioni, si otterr? che anche gli errori esterni di circuito, per esempio gli errori di sensore, sovratensione o tensione minima etc., verranno riconosciuti e portano come conseguenza all'interruzione dell'impianto di controllo dello slittamento da frenata come pure alla segnalazione di errori.

In una vantaggiosa forma di realizzazione del metodo secondo l'invenzione, i segnali di sensore verranno trattati prima di venire alimentati alle unit? di circuiti logici, per cui viene usato un circuito trigger sincronizzabile autoscillante per ciascun sensore. Ci? serve per monitorare simultaneamente i sensori e la linea di alimentazione del sensore nei confronti di cortocircuiti o interruzioni di linea poich? in un medesimo caso di errore, 1'autoscillazione del trigger ? interrotta, il che sar? a sua volta riconosciuto da un successivo "microcalcolatore di processo" e causano l'interruzione dell'impianto.

Se, in conformit? con un'altra forma di realizzazione della presente invenzione, i segnali di pilotaggio della valvola in corrispondenza dell?uscita di una unit? di circuito logico sono retroazionati dopo l'amplificazione e adattati di livello come segnali di commutazione ad una unit? di circuito logico o alle altre unit? di circuito logico e sono comparati con i segnali di pilotaggio della valvola di queste unit? di circuito, anche questi stadi disposti sul percorso dei segnali verranno inclusi nel circuito di prova.

Inoltre, in conformit? con la presente invenzione, i segnali di sensore trattati possono essere elaborati in una fase separata o preferibilmente entro le unit? di circuiti logici. Ci? comporta uno sforzo particolare poich? la veloce messa a disposizione e valutazione delle variazioni di velocit? o accelerazione delle singole ruote, crea delle difficolt?. Nel caso di impiego di "microcalcolatori di processo" come unit? di circuiti logici, innanzitutto dovranno venire prodotti dei valori numerici i quali sono proporzionali ai treni di impulsi misurati, forniti dai sensori. In una forma di realizzazione alternativa della presente invenzione, l'elaborazione dei segnali di sensore ? eseguita in un "microcalcolatore di processo" da ciascuno dei due dei quattro sensori delle ruote. Con ci? lo sforzo necessario diventa minore, senza incorrere in inconvenienti.

Secondo un'altra forma ancora di realizzazione di questa invenzione, a ciascuna unit? di circuito logico ? assegnato un circuito di monitoraggio il quale, in dipendenza di pi? criteri, mantiene 1<1>alimentazione di corrente del regolatore o la interrompe, rispettivamente. Per esempio, il circuito di monitoraggio controlla un treno di impulsi con frequenza e rapporto impulso-pausa costanti, detto treno di impulsi essendo fornito da una unit? di circuito in funzionamento regolare, e provoca l'interruzione nel caso di variazioni della frequenza o della larghezza dell'impulso. Quando la tensione di batteria supera un predeterminato valore di soglia, il regolatore verr? parimenti escluso.

Infine, secondo la presente invenzione ? previsto un condensatore disposto nel circuito di monitoraggio allo scopo di monitorare l'orologio operativo delle due unit? di circuiti logici, detto condensatore essendo caricato con una corrente costante e scaricato in dipendenza di questo treno di impulsi. A questo scopo, la tensione di condensatore verr? comparata con tre predeterminati valori di soglia della tensione. Se non viene raggiunto il valore medio di soglia o se viene superato il valore superiore di soglia, ci? comporter? l'esclusione del regolatore. Il valore minimo di soglia della tensione resetta un flip-flop entro il circuito di monitoraggio, arrestando cos? la scarica del condensatore.

Ulteriori vantaggi e forme di realizzazione di questa invenzione possono essere intese dalla descrizione che segue delle forme di realizzazione e dei dettagli con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la fig.l mostra uno schema a blocchi di una disposizione circuitale secondo una forma di realizzazione dell'invenzione,

la fig.2 mostra un'altra forma di realizzazione dell'invenzione illustrata come in fig.l,

la fig.3 mostra la forma di realizzazione dell'invenzione secondo la figura 1 o 2 in maggior dettaglio, ripartita in circuiti integrati,

la fig.4 mostra una disposizione circuitale per la preparazione dei segnali di sensore per la. forma di realizzazione dell'invenzione secondo la figura 1 o 2,

la fig.5 mostra una forma di realizzazione del circuito di pilotaggio della valvola per la forma di realizzazione di fig.3,

la fig.6 mostra uno schema a blocchi di un circuito comparatore commutabile con adattamento di livello della forma di realizzazione di fig.3,

la fig.7 mostra lo schema di un componente della circuiteria secondo la fig.6,

la fig.8 mostra lo schema di un altro componente ancora della circuiteria in fig.6, e

la fig.9 mostra il circuito di monitoraggio secondo la forma di realizzazione di fig.3.

Nella forma di realizzazione dell'invenzione mostrata in fig.l, ciascuna ruota del veicolo viene provvista con un sensore a S^. Questi sensori sono generatori di impulsi induttivi i cui segnali di uscita vengono preparati nello stadio 1 di ingresso, quest'ultimo contiene tra le altre cose un trigger di Schmitt per ciascun sensore, cosicch? viene generato un treno di impulsi dipendente dal comportamento rotazionale delle ruote.

Il componente pi? essenziale della disposizione circuitale secondo la fig.l sono le due unit? 2 e 3 di circuiti logici alle quali vengono forniti in parallelo i segnali di sensore mediante una linea multipla. Le unit? o blocchi 2 e 3 simbolizzano, in questa disposizione, medesimi microcomputer a chip singolo i quali funzionano con lo stesso programma e sono definiti come "microcalcolatori di processo" secondo la loro funzione. Prima di essere forniti ai microcomputer 2,3, i segnali preparati di sensore vengono innanzitutto convertiti, nella disposizione 4 circuitale, in valori numerici i quali sono proporzionali alla frequenza dei treni di impulsi misurati, questi ultimi essendo stati ricevuti dai singoli sensori a e preparati nello stadio 1.

I due microcomputer o "microcalcolatori di processo" 2 e 3 hanno propri generatori 6,7 di impulsi di temporizzazione (generatori di clock). Due linee 8,9 di segnale incrociate servono per la permanente mutua sincronizzazione dei due blocchi 2,3. I segnali di pilotaggio della valvola in corrispondenza dell'uscita delle unit? 2 e 3 di circuito, i quali segnali sono prodotti come conseguenza della elaborazione dei segnali, sono alimentati mediante linee 10 e 11 multiple ai propri comparatori 12 o 13, rispettivamente, da un lato, ed al comparatore 13 o 12, rispettivamente, assegnato all'altra unit? di circuito, dall'altro lato. Per includere parimenti nel circuito di prova gli eccitatori 14 di valvola i quali sono azionati dal blocco 2 di circuito e provvedono alle valvole 15 di controllo della pressione di freno l'energia di commutazione richiesta, nella forma di realizzazione secondo la fig.l, i segnali di pilotaggio della valvola del blocco 2 sono, prima di essere comparati ai segnali di uscita del blocco 3, retroazionati attraverso gli eccitatori 14 di valvola e un circuito 16 di adattamento del livello al comparatore 13, quest'ultimo circuito di adattamento del livello comprendendo in questa realizzazione anche una disposizione circuitale di comparatore commutabile. Non vi ? alcuna necessit? per i segnali di pilotaggio della valvola prodotti nel secondo blocco 3 di circuito di fare una tale digressione, poich? essi vengono generati solamente per scopi di prova, ma non per il controllo effettivo della pressione di freno.

Inoltre, ? possibile notare dal circuito a blocchi di fig.l che vengono alimentati per confronto ai comparatori 12,13, non solo i segnali di uscita o segnali di pilotaggio della valvola, rispettivamente, ma anche segnali interni i quali rappresentano, per esempio, la velocit? di riferimento del veicolo, la velocit? delle ruote, l?accelerazione delle ruote etc. Non appena che uno qualsiasi dei due comparatori 12 o 13 rivela delle variazioni, un transistore 19 verr? escluso mediante le linee 17,17' associate dei segnali e mediante la porta NOR 18, come conseguenza di ci? il rel? Rel^ verr? diseccitato e verr? interrotta l'alimentazione di corrente per l'intero regolatore mediante il contatto r , come illustrato simbolicamente in fig.l.

Appropriatamente, durante la realizzazione della disposizione circuitale, i blocchi 2,3 del circuito e ? comparatori 12 e 13, rispettivamente, vengono riuniti ciascuno in una singola unit? 20' e 21' di circuito logico integrato, il che ? indicato nella fig.l dalla incorniciatura tratteggiata.

La forma di realizzazione di fig.2 differisce dalla disposizione circuitale di fig.l fondamentalmente solo per il fatto che l'elaborazione dei segnali di sensore preparati negli stadi 4',4", cio? la generazione di treni di valori dei segnali o valori numerici adattati per venire ulteriormente elaborati nella logica 2,3, ? stata inclusa nei blocchi 20",21" di circuito. In questa disposizione, ? risultato vantaggioso, in merito alla circuiteria, di effettuare l'elaborazione del segnale rispettivamente la preparazione del segnale per i due sensori e ed e S^, rispettivamente, in ogni singola unit? 20" e 21" di circuito, rispettivamente. Poich? i risultati della elaborazione del segnale nei due stadi 4' e 4" devono essere ulteriormente elaborati in entrambi i circuiti 2,3 logici, rispettivamente, in questo caso saranno necessarie linee 5',5" multiple addizionali, attraverso le quali i risultati della elaborazione negli stadi 4' e 4", rispettivamente, vengono introdotti in parallelo in entrambe le unit? 2 e 3 di circuiti logici.

Le due unit? 20,21 di circuito in fig.3 corrispondono alle unit? 20",21" di circuiti logici in fig.2 o alle unit? 20',21' in fig.l includendo l'unit? 4 di circuito.

I sensori fino a sono collegati attraverso la rete-RC, ci?, per motivi di chiarezza, ? mostrato in fig.3 solo per il sensore S , tuttavia ci? vale per tutti i sensori. Questa rete-RC forma un filtro passa-basso per filtrare i segnali di interferenza ad alta frequenza.

I segnali di pilotaggio della valvola generati nel "microcalcolatore di processo" 20 sono trasmessi attraverso l'uscita PQ agli eccitatori 14 di valvola (confrontare la fig.l e la fig.2) i quali consistono, in questa disposizione, di un circuito 22 di adattamento e di un transistore 23 di potenza per ciascuna singola valvola di controllo della pressione azionata elettromagneticamente (qui non mostrata); tutte le valvole sono indicate con il numero 15 di riferimento nella fig.l e 2. Per controllare il fluido in pressione di frenatura in un impianto frenante, nel quale tutte le ruote sono controllabili individualmente, sono richieste, per esempio, per ciascuna ruota una valvola di ammissione ed una di scarico e, inoltre, una o pi? valvole principali per governare l'ammissione del fluido pressurizzato nell'intera circuiteria. Nel presente caso, viene stabilita la connessione di tre valvole di incremento della pressione, di tre valvole riduttrici della pressione e di una valvola principale.

Nella fig.3, viene mostrato uno solo di tutti i transistori LT di potenza in parallelo, precisamente LT^, mentre per gli altri stadi vengono indicati solamente i collegamenti. La retroazione dal collettore del transistore 23 attraverso il resistore R alla connessione M del circuito 22 di adattamento ? richiesta, come verr? descritto in dettaglio qui di seguito per mezzo della fig.5, per limitare la sovratensione quando si esclude il carico induttivo collegato al collettore del transistore 23, precisamente l'avvolgimento magnetico della valvola di controllo della pressione. Per la retroazione del segnale di commutazione, il quale ? proporzionale al segnale di uscita del "microcalcolatore di processo" 20, dal transistore 23 all'uscita del "microcalcolatore di processo" 21, ? necessario un adattamento di livello il quale ha luogo nello stadio 24.

Per monitorare il regolare funzionamento del microcomputer o "microcalcolatore di processo", rispettivamente, per generare un segnale di START dopo l'accensione dell'impianto, come pure l'escludere il regolatore secondo specifici principi, vengono provvisti i due circuiti 25 e 26 di monitoraggio. Solamente nel caso di funzionamento regolare verranno saturati i due transistori T1 e T 2 i quali sono collegati in serie, producendo cos? l'eccitazione del rel? accoppiato in corrispondenza del punto Rei di giunzione, detto rel? inserendo e mantenendo 1'alimentazione di corrente per il regolatore conformemente al rel? Rel in fig.l. I diodi Z e Z Zener servono per limitare la tensione di disinserzione induttiva.

L'inserzione dei circuiti 25,26 di monitoraggio, quella del rel? Rei ed il rilascio del segnale di START (segnale di rimessa a zero o di re-inizializzazione) viene effettuato nel presente caso dopo 1'accensione attraverso la connessione Zdg. Come protezione contro le sovratensioni e per limitare la corrente, un circuito 27 protettivo viene inserito nelle linee di alimentazione ai circuiti 25,26.

Infine, nella fig.3 ? indicato un transistore di commutazione il quale serve da eccitatore della spia luminosa e risponde ai segnali di errore, questi ultimi essendo generati dai "microcalcolatori di processo" 20 o 21 e venendo alimentati ai diodi D o D della base.

2 3

La fig.4 mostra una possibilit? per realizzare gli stadi di preparazione dei segnali per i treni di impulsi consegnati dai singoli sensori S1 a S4. Tutto ci? rappresenta un multivibratore astabile sincronizzabile o un trigger di Schmitt, rispettivamente, i quali diventano autoscillanti mediante una retroazione-RC. Dopo aver attraversato un passabasso, vedere fig.3, il segnale generato dal sensore sar? presente in corrispondenza dell'ingresso si di un amplificatore T4,T5 differenziale, il cui punto di funzionamento ? regolato mediante le sorgenti e Q di corrente costante. La disposizione circuitale ? formata come un trigger di Schmitt autoscillante. Se il potenziale in corrispondenza dell'ingresso si ? basso, ? conduttivo, e ? perci? saranno esclusi. Il segnale di uscita, precisamente la tensione collettore-emettitore in corrispondenza di T ? alto (H).

Fino a che ? acceso un sensore in corrispondenza dell'ingresso si, e non vi ? n? un cortocircuito n? una interruzione di linea, a causa di un arresto della ruota, non viene generato alcun impulso di sensore, il circuito di commutazione secondo la fig.4 osciller? con una frequenza bassa la quale simula una velocit? molto bassa insignificante nel caso di controllo. Per mezzo del transistore T , collegato per fungere da diodo, il resistore e lo specchio di corrente attraverso il transistore T , il condensatore C verr? caricato con la corrente i e, non appena che si chiude, verr? scaricato attraverso T ,T con 2xi . La tensione in corrispondenza di ? retroazionata alla base del transistore T dell'amplificatore T /T differenziale attraverso l'inseguitore 11 di emettitore ed il resistore R . Non appena che ? presente un segnale sufficiente di sensore all'ingresso si, la frequenza considerevolmente pi? alta del treno d? impulsi misurati verr? sovrapposta alla frequenza inerente. Se l'autoscillazione del circuito di trigger si ferma, ci? verr? valutato come errore ed indicato mediante il microcomputer 20 o 21.

Mediante queste semplici disposizioni, per impiegare un trigger con autoscillazione, il collegamento dei sensori sar? permanentemente monitorizzato nei confronti di interruzioni o cortocircuiti.

Il circuito 1 di preparazione come pure i blocchi 22,24,25 e 26 di circuito sono circuiti integrati di commutazione. 20 e 21 sono in ogni caso concepibili come microcomputer o "microcalcolatori di processo" solo nella tecnologia LSI (integrazione a grande scala).

La fig.5 mostra parte del circuito 22 di adattamento (fig.3), semplificato e solamente la disposizione circuitale richiesta per il transistore LT di potenza. V indica la tensione di alimentazione per il circuito 22 integrato di commutazione. L'ingresso del segnale ? simbolizzato da L/H (basso/alto). Il segnale di ingresso in corrispondenza dell'ingresso L/H viene trasmesso attraverso il partitore R ,R di tensione ai transistori T , attraverso R ,R a T e all'uscita N. Quando il transistore T ? saturato, il transistore LT2 di potenza e quindi la bobina L, la quale simbolizza il circuito eccitatore di una valvola elettromagnetica di controllo della pressione di frenatura, verranno accesi.

Il transistore T entro il circuito 22 di adattamento, il quale ? escluso innanzitutto a causa del partitore R , R di tensione, inizier? a funzionare in seguito all'esclusio-23

ne del transistore LT2. Ci?, perch? l'energia immagazzinata in L causa una modulazione del transistore T non appena che inizia l'azione di esclusione di LT2, la quale modulazione, a sua volta, provoca, attraverso R , il diodo D3 di guardia e T , una corrente i di base che satura il transistore T , e cosi mantiene nello stato conduttivo il transistore LT^ di potenza fino a quando non ? stata tolta l'energia immagazzinata.

Il comparatore e il circuito 24 di adattamento del livello, contiene per ciascuna valvola di controllo della pressione e per ciascun transistore LT di potenza, rispettivamente, - il numero di valvole richiesto dipende, come ? stato precedentemente spiegato, dalla struttura individuale dell'impianto di controllo dello slittamento da frenata - ciascun comparatore ed amplificatore differenziale, rispettivamente, come pure un circuito di livello di riferimento comune. L'interaccoppiamento di base pu? essere visto dalla fig.6. Al circuito di livello ? stato assegnato il numero 28 di riferimento, ai singoli amplificatori da 29-V1 a 29-V . La retroazione del segnale ha luogo attraverso la linea H/L, il punto REF di riferimento ? collegato al corpo di valvola a massa. TH simbolizza il valore di soglia generato dal circuito 28 di livello. In corrispondenza dell'ingresso degli amplificatori differenziali, le bobine di eccitatore delle valvole e i collettori dei transistori LT di potenza, rispettivamente, sono collegati mediante le connessioni VE 1 VE n le uscite corrispondenti degli amplificatori V differenziali attraverso V riconducono al microcomputer 21.

n

Secondo la fig.7, il circuito 28 di livello di riferimento include, in corrispondenza dell'ingresso H/L del segnale, un transistore T il quale, nel caso in cui il livello di ingresso ? alto, commuter? allo stato conduttivo il transistore T attraverso il resistore R ed escluder? perci? il successivo transistore T . soglia TH di riferimento ? d'ora in poi disposta quasi sul potenziale dell'ingresso REF, e precisamente attraverso il transistore T collegato per fungere da inseguitore di emettitore ed attraverso il diodo D^. Se, al contrario, la tensione in corrispondenza dell'ingresso H/L diventa bassa (L), i transistori T22 e T23 verranno esclusi cosicch? la tensione in corrispondenza del punto TH di riferimento d'ora in poi ha quasi assunto il livello della tensione U di alimentazione, ridotta solamente dalla tensione collettore-emettitore del transistore T24 saturato e dalla tensione diretta dei due diodi D5 e D6. Il collegamento REF conduce ad un partitore di tensione esterno con i resistor! R R , disegnati a linea tratteggiata, ed ? collegato, mediante E2

R , al corpo VG di valvola a "massa".

E2

In contrasto alla disposizione circuitale secondo la fig.7, la quale ? prevista solamente una volta, secondo la fig.8 ciascun circuito 29 di comparatore ? necessario per la retroazione del segnale di commutazione proveniente da ogni s?ngola valvola. La tensione in corrispondenza delle singole valvole ? monitorizzata dagli amplificatori differenziali e dagli stadi 29 di comparatore, rispettivamente, questi ultimi consistono sostanzialmente dei transistori T^g a T . A questo scopo, la tensione in corrispondenza della base del transistore viene comparata alla tensione in corrispondenza della base T 30 questa ultima tensione ? determinata dal partitore R 24 ,R23 di tensione (confrontare a questo riguardo anche la fig.3) e dalla posizione di commutazione del rispettivo transistore LT di potenza o della valvola a solenoide pilotata dal transistore di potenza, rispettivamente. Con la tensione di base in corrispondenza di T cadente al di sotto del valore della tensione TH di riferimento, la corrente di collettore del transistore T31 ? fornita, attraverso il transistore T , ai transistori T 27 e T28 . Il transistore T di uscita verr? perci? escluso cosicch? la tensione in corrispondenza dell'uscita U1, confrontare fig.6, pu? venire incrementata da un resistore esterno.

Se', al contrario, la tensione di eccitazione della valvola in corrispondenza dell'ingresso VE^ e della base collegata del transistore T eccede il valore TH di riferimento, la corrente di collettore del transistore T ? fornita, attra? verso T , alla base del transistore T26 per cui T verr? acceso ed il livello U1 di uscita sar? collegato alla terra. La parte della disposizione circuitale descritta nella fig. 7, la quale comprende sostanzialmente i transistori T T , i diodi D e D , come pure i resistor1 R15 e R15' del partitore di n n7

tensione, rappresenta, in connessione con il transistore T , una circuiteria dello specchio di corrente e serve come una sorgente di corrente costante per gli stadi di comparatore formati dalle coppie di transistori T29,T 30

Il modo principale di funzionamento del circuito 25 di monitoraggio, confrontare a questo proposito anche la fig.3, pu? essere dedotto dalla fig.9.

Il secondo circuito 26 di monitoraggio ? di costruzione identica. Come ? stato precedentemente spiegato, due stadi T ,T amplificatori sono collegati in serie cosicch? il rel? Rei, in contrasto alla illustrazione in fig.9, ? in grado di rispondere solamente nel caso che siano saturati entrambi i transistori T 1T 2

Dopo l'inserzione dell'innesco Zgd, una tensione positiva verr? applicata all'ingresso 3, come conseguenza di ci? il transistore T verr? saturato attraverso il resistore R16 e i diodi D10,D11. Il transistore T collegato all'uscita 4 eccita il rel? Rei.

Per mezzo di un contatto rel? non mostrato, verr? ora applicata la tensione Vcc di alimentazione per l'apparecchiatura elettronica mostrata. Anche questa tensione ? positiva. Poich? innanzitutto il tiristore Th1 e con ci? anche il transistore 35 sono esclusi, la tensione V applicata provoca, attraverso R , un segnale di rimessa a zero o segnale di START il quale ? alimentato attraverso l'uscita 5 al microcomputer 20 associato

All'ingresso 2 di segnale vi ? ora applicato un treno di impulsi corrispondente al ciclo di funzionamento del microcomputer 20 ed avente una frequenza ed un rapporto impulso-pausa costanti, il che d? origine ad una carica e scarica periodica del condensatore C2.

Il condensatore viene caricato in primo luogo attraverso la sorgente Q3 di corrente. La tensione U di carica ? prelevata dal convertitore T di impedenza e comparata a tre differenti soglie di tensione per mezzo degli amplificatori differenziali T ,T e T . Le tensioni di confronto 37 38 39

vengono derivate dalla tensione Vcc di alimentazione attraverso il partitore R ,R ,R_ e R? di tensione. Non appena che la 18 19 20 21

tensione ha raggiunto il valore medio di soglia in corrispondenza dell'amplificatore T38, verr? acceso il tiristore Th 1 in conseguenza di ci? verr? interrotta la corrente di base che scorre attraverso i diodi DIO,DII. Pertanto, il transistore T continua ad essere conduttivo poich? ? ritenuto nella sua posizione aperta mediante il resistore R21 ed il diodo D12.

Il segnale all'ingresso 2 il quale monitorizza il ciclo di funzionamento del microcomputer 20 ? un alto primo logico e verr? interrotto da impulsi di durata specifica. Dopo l'inversione dell'impulso, il flip-flop 1 ? predisposto. L'uscita del flip-flop ? collegata, attraverso la porta-AND Gl, al transistore T , quest'ultimo scaricando il condensatore quando saturato.

Siccome il condensatore C ? caricato e scaricato con corrente costante, ne risulta una tensione U a dente di sega la cui ampiezza dipende dalla durata della carica o scarica, rispettivamente. Mediante lo stadio T di inversione, il flip-flop FI, la porta-AND Gl, la porta-AND G2, la porta-OR G3 e la porta-AND G4, il segnale all'ingresso 2 ? collegato alle soglie di tensione.

Il flip-flop FI verr? rimesso a zero mediante il comparatore T , cio? quando la tensione cade al di sotto della soglia pi? bassa di tensione.

Quando il flip-flop FI ? predisposto ed il segnale all'ingresso 2 ? di nuovo alto (H), il condensatore verr? scaricato fino a quando non ? stato raggiunto il valore pi? basso di soglia, quest'ultimo dipendendo dall'amplificatore T39 e perci? viene prodotto il segnale di rimessa a zero per il flip-flop FI. La tensione Uc2 del condensatore aumenter? ora ancora linearmente.

Il rel? Rei verr? diseccitato mediante l'accensione del tiristore Th^ alle seguenti condizioni di guasto:

a) Se la durata dell'impulso, durante il quale il logico L ? presente all'ingresso 2 del segnale, ? troppo breve, non verr? raggiunto il valore medio di soglia di tensione, al quale ? predisposto l'amplificatore T . Il tiristore Th ed il transistore T sono saturati cosicch? il tiristo-35

re Th2 verr? acceso attraverso G2,G3, G4. Come conseguenza, verr? interrotto il flusso di corrente attraverso D12.T ed esternamente T verranno esclusi, e quindi diseccitato il rel?. b) Se, al contrario, gli impulsi sono troppo lunghi, la tensione U del condensatore supera il valore pi? alto di soglia cosicch? risponder? T . Come conseguenza, verr? acceso il tiristore Th2 e quindi verr? diseccitato il rel?.

c) Se una tensione troppo alta prevale all'ingresso 3, il tiristore Th verr? acceso mediante il partitore R22*R25 tensione, poich? in questo caso verr? superata la tensione del diodo Z3 Zener, e quest'ultimo verr? perci? portato allo stato di conduzione.

Mediante l'accensione del tiristore Th 2 anche il transistore T36 verr? ogni volta saturato e T35 escluso. Per questo, un segnale di rimessa a zero verr? alimentato, attraverso l'uscita 5, al "microcalcolatore di processo" 20 e 21, rispettivamente, e su questa via, il regolatore e gli eccitatori di valvola, rispettivamente, verranno esclusi (temporaneamente).

Nel caso che il rel? Rei si blocchi, per esempio, o non venga diseccitato in tempo per altre ragioni, verr? ci? nonostante garantito che il controllo dell'antislittamento ? messo fuori uso.

Claims (23)

RIVENDICAZIONI

1. Metodo per comandare un impianto di controllo dello slittamento da frenata, in particolare per autoveicoli, in cui il comportamento rotatorio delle ruote e/o degli assi viene rivelato mediante sensori e i segnali di sensore per generare i segnali di pilotaggio della valvola sono elaborati elettronicamente, detti segnali di pilotaggio della valvola servendo per controllare la pressione di frenatura in corrispondenza delle ruote in dipendenza del comportamento rotatorio delle stesse, caratterizzato dal fatto che i segnali di pilotaggio della valvola sono generati, sulla base dei segnali di sensore, in due o pi? unit? (2,3,20,21) indipendenti di circuiti logici comandate in maniera sincronizzata, alle quali vengono alimentati in parallelo i segnali di sensore, dal fatto che i segnali e l'andamento degli stessi sono comparati e controllati rispetto alla loro coincidenza in corrispondenza dell'uscita, cio? esternamente, e/o in corrispondenza di corrispettive posizioni entro le due unit? di circuito, cio? internamente, e dal fatto che nel caso di comparsa di variazioni nei segnali esterni e/o interni o nell'andamento degli stessi, rispettivamente, verr? causata, iniziata o preparata una completa o parziale interruzione del controllo dello slittamento da frenata.

2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i segnali di sensore sono preparati prima di essere alimentati alle unit? (2,3,20,21) di circuiti logici.

3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che come unit? (2,3,20,21) di circuiti logici vengono impiegati i cosiddetti "microcalcolatori di processo" o microcomputer a chip singolo, rispettivamente, i quali funzionano con lo stesso programma.

4. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che come unit? (2,3,20,21) di circuito vengono impiegate disposizioni di circuiti logici integrati.

5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che i segnali di commutazione i quali, mediante amplificazione e adattamento, sono derivati dai segnali di pilotaggio della valvola all'uscita di una unit? (2,20) di circuito, sono retroazionati dopo l'adattamento di livello dalle valvole (15) di controllo della pressione di frenatura alle altre unit? (3,21) di circuito e sono comparati con i segnali di pilotaggio della valvola all'uscita di queste unit? di circuito.

6. Metodo secondo,una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che in seguito alla comparsa di interferenze o variazioni, rispettivamente, nell'andamento dei segnali in punti esterni e/o interni di confronto delle unit? (2,3,20,21) di circuito, il controllo dello slittamento da frenata viene automaticamente escluso.

7. Metodo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che l'esclusione ? ritardata per un predeterminato periodo di tempo.

8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che alla comparsa di interferenze o variazioni, rispettivamente, nell'andamento dei segnali delle unit? (2,3,20,21) di circuito, verr? bloccato l'azionamento delle valvole (15) di controllo della pressione di frenatura solamente per la durata dell'interferenza o delle variazioni, rispettivamente.

9. Disposizione circuitale per implementare il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, con sensori per rilevare il comportamento rotazionale delle ruote e/o degli assi, con disposizioni circuitali per la preparazione e 11elaborazione dei segnali di sensore come pure per la generazione dei segnali di pilotaggio della valvola, mediante i quali la pressione di frenatura in corrispondenza delle ruote ? controllabile in dipendenza del comportamento rotazionale delle ruote, come pure con disposizioni circuitali di eccitatori di valvola e con circuiti di commutazione per monitorare l'impianto di controllo dello slittamento da frenata o per escluderlo al verificarsi di un funzionamento difettoso, caratterizzata dal fatto che vi sono comprese due o pi? unit? (2,3,20,21) di circuiti logici indipendenti l'una dall'altra, alle quali vengono alimentati in parallelo i segnali di sensore preparati, come pure comparatori (12,13) ai quali vengono alimentati segnali esterni i quali sono derivati dalle uscite delle unit? di circuiti logici, e segnali interni i quali sono derivati da corrispondenti posizioni entro le unit? di circuiti logici, e i quali comparatori rivelano le variazioni nell'andamento dei segnali esterni e/o interni.

10. Disposizione circuitale secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che i comparatori (12,13), nel caso di variazioni nell'andamento dei segnali esterni o interni delle unit? (2,3,20,21) di circuiti logici, interrompono, per mezzo di un rel?, l'alimentazione di corrente per l'impianto di controllo dello slittamento da frenata.

11. Disposizione circuitale secondo la rivendicazione 9 o IO, caratterizzata dal fatto che i comparatori (12,13) nel caso di variazioni nell'andamento dei segnali esterni o interni delle unit? (2,3,20,21) di circuiti logici, escludono temporaneamente gli eccitatori (14,22,23) di valvola, cio? per tutto il tempo di durata di queste variazioni.

12. Disposizione circuitale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 11, caratterizzata dal fatto che come unit? di circuiti logici vengono provvisti due medesimi "microcalcolatori di processo", programmati in maniera non alterabile, o microcomputer a chip singolo, rispettivamente, e dal fatto che questi includono i comparatori (12,13).

13. Disposizione circuitale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 12, caratterizzata dal fatto che l'elaborazione dei segnali preparati di sensore, cio? la generazione di treni di impulsi o valori numerici, i quali sono proporzionali alla frequenza dei treni preparati di impulsi misurati, forniti dai sensori in dipendenza del comportamento rotazionale delle ruote, ha luogo entro le unit? {20",21") di circuiti logici.

14. Disposizione circuitale secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che l'elaborazione dei segnali di sensore o la generazione di treni di impulsi o valori numerici, i quali sono proporzionali alla frequenza dei treni di impulsi misurati, ha luogo in una unit? (20" o 21", rispettivamente) di circuito logico di volta in volta per due sensori (S1,S2 o S3. S 4 rispettivamente).

15. Disposizione circuitale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 14, caratterizzata dal fatto che i segnali di commutazione prodotti con l'ausilio di uno dei due "microcalcolatori di processo" (20) e gli associati eccitatori (14,22,23) di valvola verranno retroazionati al comparatore (13) del secondo "microcalcolatore di processo" (21) mediante un circuito (16,24) di adattamento di livello.

16. Disposizione circuitale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 15, caratterizzata dal fatto che nel caso di ineguaglianza dei segnali o dell'andamento degli stessi, rispettivamente, ciascun comparatore (12,13) indipendentemente dagli altri comparatori provocher? l'esclusione dell'impianto di controllo o il bloccaggio preliminare degli eccitatori (14,22,23) di valvola.

17. Disposizione circuitale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 16, caratterizzata dal fatto -che vengono provvisti due "microcalcolatori di processo" ciascuno con un proprio generatore (6) di impulsi di temporizzazione (generatore di clock) e dal fatto che entrambi i "microcalcolatori di processo" si sincronizzano continuamente ? vicenda.

18. Disposizione circuitale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 17, caratterizzata dal fatto che per la preparazione dei segnali di sensore viene provvisto, per sensore (S a S ) un multivibratore (1) astabile sincronizzabile il quale, con il sensore acceso e nel caso di un arresto delle ruote, oscilla con una frequenza inerente che ? bassa in confronto alla frequenza del treno di impulsi misurati, e la cui autoscillazione si interrompe nel caso di un cortocircuito all'ingresso (si a s4) e/o nel caso di un ingresso aperto.

19. Disposizione circuitale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 18, caratterizzato dal fatto che a ciascuna unit? (20,21) di circuito viene assegnato un circuito (25,26) di monitoraggio il quale, in dipendenza di un treno di impulsi generato dall'unit? di circuito associata nel caso di un corretto funzionamento, mantiene l'alimentazione di corrente del circuito di pilotaggio ed il quale interromper? l'alimentazione di corrente nel caso di variazioni nella frequenza del treno di impulsi e/o nel rapporto impulso-pausa.

20. Disposizione circuitale secondo la rivendicazione 19, caratterizzata dal fatto che l'alimentazione di corrente delle singole unit? elettroniche ? effettuata per mezzo di uno o pi? rel? i quali sono adattati per essere eccitati da elementi (19) elettronici di commutazione, per esempio transistori (T1t2 ) di commutazione, detti elementi di commutazione essendo collegati in serie e azionabili dai segnali di uscita dei circuiti (25,26) di monitoraggio.

21. Disposizione circuitale secondo la rivendicazione 19 o 20, caratterizzata dal fatto che i circuiti (25,26) di monitoraggio inseriscono l'alimentazione di corrente del regolatore in dipendenza della tensione (U ) di batteria dell'autoveicolo e la interromper? quando viene superato un predeterminato valore di soglia della tensione (U ) di batteria.

22. Disposizione circuitale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 19 a 21, caratterizzata dal fatto che i circuiti (25,26) di monitoraggio generano un segnale di start (reset) alle associate unit? (20,21) di circuiti logici dopo che ? stata inserita 1'alimentazione di corrente.

23. Disposizione circuitale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 19 a 22, caratterizzata dal fatto che il circuito (25,26) di monitoraggio comprende un condensatore (C^) il quale viene caricato e scaricato, con una corrente costante, secondo il clock di funzionamento dell'assegnata unit? (2,3,20,21) di circuito logico, e dal fatto che la tensione (Uc2) di condensatore pu? essere comparata con tre valori di soglia di tensione, un flip-flop (FI) essendo rimesso a zero in seguito al raggiungimento del valore pi? basso di soglia di tensione, per cui pu? essere ultimata la scarica del condensatore (C2), ed essendo interrotta l'alimentazione di corrente del regolatore e/o essendo bloccati i segnali di commutazione della valvola, se non ? raggiunto il valore medio di soglia di tensione oppure se viene superato il valore di soglia pi? alto.