SK280364B6 - Zapojenie na budenie bezpečnostného relé - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zapojenia na budenie bezpečnostného relé. napríklad hlavného relé na napájanie elektronicky riadeného brzdového zariadenia motorového vozidla elektrickým prúdom, s dvoma v sérii zapojenými, elektronicky ovládanými spínačmi, najmä tranzistormi, a so skúšobným obvodom na prerušenie napájania bezpečnostného relé elektrickým prúdom ovládaním spínačov pri výskyte chyby alebo poruchy.

Doterajší stav techniky

Protiblokovacie brzdové zariadenie so zapojením tohto druhu je už opísané v patente DE-PS 26 12 356 a DE-OS 32 34 637 (obr. 3). Príslušné brzdové zariadenia sú konštruované tak, že po vypnutí alebo odpadnutí bezpečnostného relé zaujmú všetky ventily na reguláciu brzdového tlaku polohu pokoja, čo umožňuje neobmedzené brzdenie bez regulácie blokovania, alebo v nej zotrvajú. Poruchy alebo chyby v elektronike nemôžu preto brzdu vyradiť z funkcie. Musí byť preto zaistené, aby bolo možné toto hlavné relé, ktoré je dôležité na brzdenie a tým pre bezpečnosť vozidla, v prípade potreby vypnúť. Preto sa do dráhy napájania zapoja aspoň dva tranzistory v sérii, aby sa aj pri chybnom budení alebo prerazení jedného tranzistora zachovala bezpečnostná funkcia pomocou druhého tranzistora.

Oboma alebo viacero za sebou zapojenými tranzistormi sa dosiahne to, žc bezpečnostné relé možno vypnúť aj vtedy, ak jeden zo spínačov zostane trvalo uzavretý. Takúto poruchu však nemožno zistiť, aj keď redundantným usporiadaním spínačov úmyselne zaistená bezpečnostná rezerva už neexistuje.

Úlohou vynálezu je preto odstrániť túto nevýhodu a navrhnúť zapojenie na budenie bezpečnostného relé, ktoré umožní zistiť aj výpadok redundantného spínača.

Podstata vynálezu

Uvedenú úlohu spĺňa zapojenie na budenie bezpečnostného relé, napríklad hlavného relé na napájanie elektronicky riadeného brzdového zariadenia motorového vozidla elektrickým prúdom, s dvoma v séru zapojenými, elektronicky ovládanými spínačmi, najmä tranzistormi, a so skúšobným obvodom na prerušenie napájania bezpečnostného relé elektrickým prúdom ovládaním spínačov pri výskyte chyby alebo poruchy podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že skúšobný obvod obsahuje delič napätia, ku ktorému sú pripojené svorky pomocného napätia a ktorého stredová odbočka je pripojená k spínačom a k okienkovému diskriminátoru, ktorého výstup je spojený cez logický obvod s oboma spínačmi.

Podľa výhodného uskutočnenia vynálezu je logický obvod spojený so spínačmi cez zosilňovacie stupne.

Ukázalo sa, že uvedenú úlohu možno vyriešiť zapojením podľa vynálezu, ktorý má tú zvláštnosť, že ťunkcieschopnosť spínačov a skúšobného obvodu je možné kontrolovať v pravidelných intervaloch alebo pn pravidelne sa opakujúcich činnostiach, napríklad pri zapnutí zapaľovania motora motorového vozidla.

Podľa vynálezu sa teda zachová viac spínačov za sebou, z ktorých každý sám osebe môže v prípade poruchy vypnúť bezpečnostné relé, spoľahlivosť kontroly aj vtedy, ak sa jeden z redundantných dielov poškodí. Chyba je indi kovaná a vedie pri protiblokovacom brzdovom zariadení k vypnutiu regulácie a zaisteniu brzdovej funkcie.

Pri riešení vynálezu možno pri každom preskúšaní spínača kontrolovať, či prepúšťa alebo neprepúšťa prúd. Bezpečnostné relé sa zapojí len vtedy, ak sú obidva spínače funkcieschopné.

Skúšobný obvod obsahuje delič napätia, ktorý' je pripojený k spínačom zapojeným do série tak, že sa počas preskúšania na meracom bode deliča napätia nastaví pri riadnej funkcii spínačov stredná hodnota, zatiaľ čo pri skrate jedného spínača sa nastaví horná alebo dolná medzná hodnota.

Dodržiavanie strednej hodnoty možno zistiť pomocou okienkového diskriminátora, pripojeného na merací bod, ktorého výstupný signál uvedie cez vyhodnocovaciu logiku pri bezchybnej funkcii do činnosti spínač a zapne tým aj bezpečnostné relé.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Ďalšie znaky, výhody a možnosti použitia vynálezu vyplývajú z nasledujúceho znázornenia príkladu uskutočnenia vynálezu podľa priloženého zapojenia a priebehu signálov v rôznych situáciách, pričom obr. 1 znázorňuje zapojenie podľa vynálezu v zjednodušenom znázornení a obr. 2 priebeh signálov pri zapojení podľa obr. 1, a síce obr. 2a pri intaktnom systéme, obr. 2b pri skrate tranzistora TI na obr. 1, obr. 2c pri skrate druhého tranzistora podľa obr. 1 a obr. 2d pri poruche okienkového diskriminátora.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Znázornené zapojenie je navrhnuté na zapínanie a vypínanie takzvaného hlavného relé 1 elektronicky riadeného protiblokovacieho brzdového zariadenia. Hlavné relé 1 je pripojené cez dva do série zapojené tranzistory TI, T2. U_B symbolizuje napájacie napätie, a síce napätie batérie vozidla. Pracovným kontaktom al tohto bezpečnostného resp. hlavného relé sa zapína a vypína napájacie napätie elektronického regulátora 2 protiblokovacieho brzdového zariadenia, vrátane regulátorom budených, elektromagneticky ovládateľných ventilov 3 na reguláciu brzdového tlaku. Vzťahová značka 4 označuje elektronický spojovací obvod regulátora 2.

Funkcieschopnosť spínačov, resp. spínacích tranzistorov TI, T2, ktoré sú vytvorené ako tranzistory riadené poľom, je kontrolovaná pomocou skúšobného obvodu 5, a pokiaľ nie je zistená žiadna chyba alebo porucha, sú spínačom uvádzané do vodivého stavu.

Skúšobný obvod 5 obsahuje okienkový diskriminátor 6, logický obvod 7 a dva zosilňovacie stopne 8, 9, cez ktoré sú budené výstupnými signálmi logicky 7 Gateprípoje Gl, G2

Napájanie skúšobného obvodu elektrickým prúdom je uskutočňované pomocným napätím U_H, napríklad 5 V, ktoré je pomocou meniča 10 napätia odvodzované z napájacieho napätia U_B (ktoré je v mnohých prípadoch 12 V).

Ku skúšobnému obvodu 5 patrí tiež jeden z dvoch v sérii zapojených odporov Rl, R2 predstavujúcich čiastkové napätia, ktorý je jednak pripojený na pomocné napätie Uh, na kostru a na takzvaný prípoj monitora Mon. Okienkový' diskriminátor 6 meria potenciál na prípoji monitora Mon, ktorého výška, resp. zmena v závislosti od budení tranzisto

SK 280364 Β6 rov TI, T2, poskytuje informáciu o funkcieschopnosti tranzistorov TI, T2, ako bude ďalej vysvetlené v súvislosti s obr. 2.

Bezpečnostné relé 1 je možné pripojiť na batériu vozidla, resp. napäťový zdroj U_B cez pracovný kontakt Zdg, ktorý- patrí k zámku zapaľovania motorového vozidla.

Zapojenie podľa vynálezu pracuje nasledovne:

Pri normálnom priebehu zapnutia - pozri obr. 2a - majú najprv obidva tranzistory TI, T2 po zapnutí zapaľovania v okamihu t] vysoký odpor resp. sú nepriepustné. Na prípojnom vedení Mon možno meniť približne polovicu pomocného napätia U_H, lebo obidva odpory Rl, R2 sú rovnaké. Okienkový diskriminátor 6 signalizuje logike 7, či je napätie na vedení Mon medzi napríklad 2 a 3 V - v tom prípade sú obidva tranzistory uzavreté - alebo ak nie je táto podmienka splnená. Ak nie je táto podmienka splnená, signalizuje sa tento stav ako „L“, resp. „O“, pri splnení tejto podmienky ako “H“ alebo „1“.

Ak sa objaví na výstupe F. D. okienkového diskriminátora 6 „1“, sú tranzistory TI, T2 budené logikou 7 v okamihu t₂, t. j. po uplynutí vopred stanoveného časového intervalu ti a uvedené do vodivého stavu. Na prípoji monitora Mon tým klesne potenciál na „0“, pretože teraz tranzistor T2 s nízkym odporom premostí paralelne zapojený odpor R2 deliča napätia. Táto zmena potenciálu na prípojnom vedení Mon má za následok zmenu výstupného signálu F. D. okienkového diskriminátora 6 z „1“ na „0“.

Ak je jeden tranzistor defektný, zmení sa práve opísaný priebeh signálu. Ak vznikne napríklad na tranzistore TI skrat, takže je tento aj bez budiaceho signálu „uzavretý“, resp. ak má nízky odpor, - pozri obr. 2b - bude potenciál na prípojnom vedení - po uzavretí kontaktu zapaľovania Zdg „príliš vysoký“. Výstup F. D. okienkového diskriminátora 6 zostane v dôsledku na „0“, čím nedôjde k vybudeniu elektród Gl, G2 tranzistorov TI, T2 logikou 7. Tým je zabránené zapnutiu bezpečnostného relé 1 a tým aj napájanie elektrickým prúdom cez kontakt al elektronického regulátora 2.

Pri skrate tranzistora zostáva potenciál na vedení Mon monitora aj po zapojení zapaľovania taký nízky, že na výstupe F. D. okienkového diskriminátora 6 nemôže dôjsť k výmene signálov. Obr. 2 znázorňuje priebeh signálov v tomto chybnom stave.

Pomocou zapojenia podľa vynálezu je možné rozpoznať tiež poruchu okienkového diskriminátora 6. Obr. 2d sa vzťahuje na možnú chybnú reakciu okienkového diskriminátora. V tomto prípade je na výstupe okienkového diskriminátora 6 - po zapnutí napájacieho napätia U_H - stále vý stupný signál „1“. V okamihu t₂ sú preto logikou 7 najprv budené a spínané tranzistory TI, T2. Pretože však po tomto zopnutí v okamihu t₂ nenastane očakávaná zmena potenciálu na výstupe F. D. okienkového diskriminátora, je v okamihu t₃, teda po intervale delta t₂ budenie tranzistorov TI, T2 opäť skončené, čím sa vypne bezpečnostné relé 1.

Ak panuje na výstupe F. D. v dôsledku chyby na diskriminátore 6 stále výstupný signál 0, nedôjde na vybudenie tranzistorov TI, T2. Relé 1 sa nezapne.

Tým sa oznámi nielen defekt spínačov alebo tranzistorov TI, T2, ale aj defekt alebo porucha skúšobného obvodu 5, ktoré majú za následok vypnutie bezpečnostného relé.

PATENTOVÉ

Claims (2)

1. NÁROKY dom, s dvoma v sérii zapojenými, elektronicky ovládanými spínačmi, najmä tranzistormi (TI, T2), a so skúšobným obvodom (5) na prerušenie napájania bezpečnostného relé (1) elektrickým prúdom ovládaním spínačov pri vý skyte chyby alebo poruchy, vyznačujúce sa tým, že skúšobný obvod (5) obsahuje delič napätia, ku ktorému sú pripojené svorky pomocného napätia (U_H) a ktorého stredová odbočka je pripojená k spínačom a k okienkovému diskriminátoru (6), ktorého výstup je spojený cez logický obvod (7) s obidvoma spínačmi.
2. 2. Zapojenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že logický- obvod (7) je spojený so spínačmi cez zosilňovacie stupne (8, 9).

   výkresy

   1. Zapojenie na budenie bezpečnostného relé (1), napríklad hlavného relé na napájanie elektronicky riadeného brzdového zariadenia motorového vozidla elektrickým prú3

   SK 280364 Β6 ug

   0BR.1

   I I ___J-ί !

   0BR.2q

   G1/G2------------¹

   I I tj t2 o

   o