DE1655318B2

DE1655318B2 - Antiblockierregelsystem mit einem drehbeschleunigungs- und einem drehverzoegerungs-grenzwertsignal

Info

Publication number: DE1655318B2
Application number: DE1966T0032662
Authority: DE
Inventors: Heinz 6906 Leimen Leiber
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1966-12-03
Filing date: 1966-12-03
Publication date: 1972-12-28
Also published as: DE1655318A1

Description

a) daß die Meß- und Signaleinrichtung derart Patentschrift 2 914 359, Fig. 3 oder 4) wi " der mit den Vntilen (E und A) verbunden ist, Bremsdruck solange auf dem abgesenkten Drucknidaß bei Auftreten des Vr-zögerungssignals 30 veau gehalten, als das Beschleunigungssi-mal andie Betätigung beider Ventile (E und A) dauert. Damit endet dann der Regelzyklu^ Λ anausgelöst wird, schließend wird die Verbindung zwischen de ^om

b) daß das erste Beschleunigungssignal ledig- Fahrer gesteuerten Druckquelle und dem Radbremslich das Einlaßventil (E) ansteuert und zylinder wieder hergestellt, so daß der Bremsdruck

c) daß bei Auftreten des zweiten Beschleuni- 35 augenblicklich schnell anteigt und, falls nicht das Regungssignals keines der Ventile (E und A) gelsystem von neuem in Tätigkeif tritt, den vorgeangesteuert wird. steuerten Bremsdruck erreicht.

3. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- und Si- solches System so zu verbessern, daß sich ein noch gnaleinrichtung in an sich bekannter Weise elek- 4° kürzerer Bremsweg ergibt. Es hat sich gezeigt, daß trische Kontakte (V und B) enthält, die bei Über- man eine entscheidende Verbesserung in diener Hinschreiten von Grenzwerten (17, 18 und 20) der sieht erreicht, wenn es gelingt, die Drehgeschwindig-Verzögerung und Beschleunigung betätigt werden keitsschwankungen des gebremsten Rades gleichmä- und dann Beschleunigungs- und Verzögerungs- ßiger als bisher zu machen, d. h. große Amplitudensignale erzeugen. ₄₅ und Frequenzschwankungen zu vermeiden. Die Rad-

4. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 3, Umfangsgeschwindigkeit bleibt dann nämlich langer dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Beschleuni- in dem reibgünstigen Bereich, der bekanntlich je gungskontakt (B) vorgesehen ist und daß dieser nach Fahrbahnbeschaffenheit etwa zwischen 90 und derart ausgebildet ist, daß er bei Erreichen einer 60⁰O der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit liegt (10 bis unteren Beschleunigungsschwelle schließt und bei 50 40⁰O Schlupf).

Erreichen der oberen Beschleunigungsschwelle Unerwünscht große Amplituden treten bei dem be-

wieder öffnet. kannten System einmal dann auf, wenn der Brems-

5. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 4, druck zu tief abgesenkt wurde. Das Rad wird dann dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungs- besonders stark beschleunigt, es kommt zu einem kontakt (V) mit dem Auslaßventil (A) direkt, da- 55 Überschwingen über die Fahrzeuglängsgeschwingegen mit dem Einlaßventil (E) über zwei Dioden digkeit und die Folge ist, daß der nachfolgende Re-(16 und 21) verbunden ist, die die Betätigung des gelzyklus unmittelbar anschließt und meist wiederum Einlaßventils bei Schließen des Verzögerungs- eine zu starke Druckabsenkung erfolgt. Zum zweiten kontaktes zulassen, dagegen die Betätigung des kann aber auch eine plötzliche Steigerung des Fahr-Auslaßventils (A) bei Betätigen des Einlaßventils 60 bahnreibwertes (z. B. beim Übergang von Glatteis (E) verhindern und daß an den Verbindungs- auf trockene Fahrbahn) ein abruptes Beschleunigen punkt der beiden Dioden ein einen Kondensator des Rades bewirken, was auf eine ähnliche, nur langenthaltendes für sich bekanntes Halteglied (14, sam abklingende Störung des normalen Regelvorgan-15) angeschlossen ist, das bei geschlossenem Ver- ges hinausläuft.

zögerungskontakt (V) aufgeladen wird und bei 65 Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die geöffnetem Verzögerungs- und Beschleunigungs- Meß- und Signaleinrichtung so ausgebildet ist, daß kontakt (V und B) sich über die Wicklung des sie, sofern die Drehbeschleunigung einen zweiten, fcinlaöventtls (E) entlädt. höheren Beschleunigungsgrenzwert überschreitet, ein

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zweites Beschleunigungssignal abgibt, worauf die weise über einen Transistor, in dessen Basiskreis der

Bremsdruck-Steuervorrichtung den Bremsdruck Kondensator des ÄC-Gliedes liegt. Die Ansteuerung

schnell ansteigen läßt. Der neue Gedanke besteht von Ventilen über einen Transistor, der im Basiskreis

also darin, daß nur die Zeitintervalle für die Beibe- einen Kondensator aufweist, ist an sich bekannt

haltung des Bremsdruckes mitbestimmend sind, in 5 (USA.-Patentschrift 3 034 836). In diesem Falle wird

denen die Drehbeschleunigung zwischen dem unteren günstigerweise der Verzögerungskontakt zusätzlich

und dem oberen Grenzwert liegt. über eine für das Verzögerungssignal durchlässige

Beschleunigungsspitzen bewirken dagegen äugen- Diode direkt mit dem Einlaßventil verbunden,

blicklich ein schnelles Ansteigen des Bremsdruckes. Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele

Praktisch ergibt sich sogar meist ein mehrmaliges io der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläu-

Über- und Unterschreiten des oberen Beschleuni- tert:

gungsgrenzwertes, bevor der untere Grenzwert unter- F i g. 1 zeigt ein teils elektrisches, teils hydraulischritten wird. Daraus folgt ein für die Erfindung ty- sches Schaltschema eines Antiblockierregelsystems; pischer und in den Radgeschwindigkeits-Zeitdia- Fig.2 zeigt ein Zeitdiagramm, in dem die Fahrgrammen deutlich sichtbarer stufiger Druckaufbau. 15 Zeuglängsgeschwindigkeit, die Radumfangsgeschwin-Die Anstiegsflanken der Radgeschwindigkeit aber digkeit sowie die Radverzögerung bzw. -beschleuniwerden durch die Erfindung flacher und der ganze gung während eines Regelzyklus eingetragen sind, Geschwindigkeitsverlust gleichmäßiger. Dieses aber und

wirkt sich letzten Endes in einer Verkürzung des F i g. 3 zeigt die elektrische Schaltanordnung emes

Bremsweges gegenüber blockierttn Rädern aus, und 20 Systems mit Transistorensteuc ..ng des Einlaßventils,

zwar bei jeder Fahrbahnbeschaffenheit. In Fig. 1 ist die MagnetwicKh ng E eines Einlaß-

Eine besonders einfEche Möglichkeit zur Verwirkli- ventils und die Magnetwicklung A eines Auslaßvenchung der Erfindung besteht be* einem Antiblockier- tils gezeigt. Das Einlaßventil ist normalerweise geöffregelsystem, dessen Meß- und Signaleinrichtung net und schließt, wenn sich der mit 1 bezeichnete einen Radsensor mit von einer Drehmasse betätigten, 25 Anker bei erregter Wicklung nach links bewegt, verzögerungs- und beschleunigungsunabhängig Eine Pfeilspitze am Ventilschaft soll die Richtung schließenden elektrischen Schaltern enthält, und des- der Federrückstellkraft andeuten. Entsprechend diesen Bremsdruck-Steuervorrichtung zwei an der ser Darstellungsweise ist das Auslaßventil, dessen Bremsleitung angeschlossene elektromagnetisch betä- Anker die Bezeichnung! trägt, normalerweise getigbare Ventile umfaßt, nämlich ein normalerweise 30 schlossen. Bei 3 mündet die von einem nicht dargegeöffnetes Einlaßventil und ein normalerweise ge- stellten Hauptbremszylinder oder Bremsventil komschlossenes Auslaßventil, wobei der verzögerungsab- mende Leitung in das dargestellte Druckmittelsystem hängige Schalter beide Ventile, der beschleunigungs- ein Der mit dem Radbremszylinder verbundene abhängige Schalter jedoch nur das Einlaßventil an- Auslaß ist mit 4 bezeichnet und ein Auslaß 5 mündet steuert. Sensoren mit einer Drehmasse, die bei einer 35 in einen druckfreien Raum. Das Einlaßventil ist durch bestimmten Radbeschleunigung einen Schalter betäti- eine Umgehungsleitung 6 mit einer Drosselstelle 7 gen, sind an sich bekannt (z.B. USA.-Patentschrift überbrückt. Eine druckempfindliche Verrichtung8, 3 022 114V Für den vorliegenden Fall wird der be- z.B. eine Dosenmembran, betätigt über eine mechaschleunigungsabhängige Schalter bevorzugt so ausge- nische Verbindung 9 einen Kontakt 10, der das ganze bildet, daß er beim Überschreiten des unteren Dreh- 40 Antiblockierregelsystem nur dann schaltet, wenn ein beschleunigungs-Grenzwertes schließt und beim bestimmter Mindestbremsdruck vorhanden ist. Die-Uberschreiten des oberen Drehbeschleunigungs- ser Mindestbremsdruck und die Arbeitsweise des Grenzwertes wieder öffret. Kontaktes 10 entspricht etwa den üblichen Brems-

Es empfiehlt sich, bei einem solchen Antiblockier- lichtschaltern.

regelsystem auch denjenigen Teil der elektrischen 45 Die Speisespannung kommt von einer Batterie 11, Schaltanordnung weiterzubilden, der eine kurzzeitig deren einer Pol an Masse und deren anderer Pol mit wirkende Kcmstanthaltevorrichtung für den Brems- dem Kontakt ?0 verbunden ist. Von 10 führt eine druck in Form eines zum Einlaßventil parallelge- Leitungsverbindung über einen Beschleunigungskonschalteten /?C-Gliedes enthält. Solche Konstanthalte- takt B und die Magnetwicklung E des Einlaßventils vorrichtungen sind an sich bekannt (z. B. aus USA.- 50 an Masse. Ein Parallelzweig führt über einen Verzöge Patentschrift 2 914 359). Die Konstanthaltevorrich- rungskontakt V, und die Magnetwicklung A des Austung hat den Zweck, den Bremsdruck in der kurzen laßventils ebenfalls an Masse. Die Verbindungslei-Zwischenphase zwischen dem Abklingen der Dreh- tungen sind mittels zweier in Reihe geschalteter Dioverzögerung und dem Beginn der Wiederbeschleuni- den 16 und 21 verbunden, wobei diese Dioden so gegung nicht ansteigen zu lassen. Der Kondensator des 55 polt sind, daß bei geschlossenem Verzögerungskon-/?C-Gliedes wird über den verzögerungsabhängigen takt V beide Magnetwicklungen erregt sind. Zwi-Schalter aufgeladen und eitlädt sich über das Einlaß- sehen dem \ erbindungspunkt der beiden Dioden und ventil, wodurch dieses in geschlossenem Zustand ge- Masse liegt eine KC-Reihenschaliung, bestehend aus halten wird. Die Weiterbildung nach der Erfindung einem Widerstand 14 und einem Kondensator 15.
besteht darin, daß zwischen dem beschleunigungsab- 60 Da Verzögerungs- und Beschleunigungsschalter hängigen Schalter und dem RC-Glied eine Diode ein- an sich bekannt sind, kann die nähere Beschreibung geschaltet ist, welche eine Ladung des Kondensators der Betätigungsvorrichtung für die Kontakte V und B auf diesem Wege verhindert. Wenn also der beschrie- entfallen. V schließt, solange die Drehverzögerung bene beschleunigurgsabhängige Schalter bei Be- des Rades oberhalb eines bestimmten Drehverzögeschleunigungsspitzen kurzzeitig öffnet, dann ist das 65 rungs-Grenzwertes liegt. Der Beschleunigungskon-Einlaßventil in der Lage, diesen Signalen durch takt B ist so ausgebildet, daß er, wenn er in Schließebenso kurzzeitige Offnungsbewegungen zu folgen. richtung betätigt wird, zunächst schließt und dann Die Ansteuerung des Einlaßventils erfolgt Vorzugs- aber wieder öffnet. Das gleiche gilt auch für die um-

gekehrte Schallrichtung. Dadurch ergibt sich ein unterer und ein oberer Drehbeschleunigungs-Grenzwert, d. h., daß der Kontakt B so lange geschlossen ist, wie die Beschleunigung zwischen diesen Grenzwerten liegt. Der Drehverzögerungs-Grenzwerl ist in Fig.2 durch eine strichpunktierte Linie 17 und der untere Drehbeschleunigungs-Grenzwert durch eine Linie 18 angedeutet. Der zahlenmäßige Absolutwert der Grenzwerte braucht nicht gleich groß zu sein. Eine Linie 20 deutet den oberen Drehbeschleunigungs-Grenzwert an.

Unter gleichzeitiger Betrachtung der F i g. 2 ergibt sich folgende Wirkungsweise der Anordnung gemäß F i g. 1. Es wird davon ausgegangen, daß das Fahrzeug sich in gebremster Fahrt befindet und demzufolge der Kontakt 10 geschlossen ist. Die langsam abnehmende Fahrzeuggeschwindigkeit V₁. ist durch eine nach rechts abfallende Linie im oberen Teil des Schaubildes über der Zeit/ dargestellt. Die Radumfangsgeschwindigkeit v_R des betrachteten Rades ist durch die Kurve im oberen Teil dargestellt. Die untere Kurve des Schaubildes zeigt die nach der Zeit diffcrentiiertc Radumfangsgeschwindigkeit, wobei die Verzögerung über und die Beschleunigung unter der Zeitachse aufgetragen ist.

Es sei nun angenommen, daß der Bremsdruck für die Fahrbahnoberfläche zu hoch ist, daß deshalb die Radumfangsgeschwindigkeit gegenüber der Fahrzeußgcschwindigkeit abnimmt, also ein Blockiervorgang beginnen will. Sobald die Umfangsverzögerung des Rades, wofür im folgenden der Einfachheit halber der kürzere Ausdruck Verzögerung gebraucht wird, über die Grenzlinie 17 anwächst, nämlich zum Zeitpunkt/,, schließt der Kontakt V. Das hat zur Folge, daß beide Magnetwicklungen E und A erregt und somit beide Ventile gegenüber der dargestellten Situation in die entgegengesetzte Stellung umgeschaltet werden. Außerdem lädt sich über die Diode 16 der Kondensator 15 auf. Jetzt kann sich der Bremsdruck über das Auslaßventil entladen und die Verzögerung nimmt, nachdem sie ein Maximum überschritten hat, wieder ab. Zum Zeitpunkt t.₂ fällt die Verzögerung wieder unter die Grenzlinie 17 und der Kontakt V öffnet. Das hat zur Folge, daß das Auslaßventil wieder schließt, das Einlaßventil jedoch geschlossen bleibt, da seine Magnetwicklung E durch den Entladestrom des Kondensators 15 über die Diode 21 weiter erregt bleibt. Der Entladekreis ist derart ausgelegt, daß ein ausreichender Entladestrom noch mindestens bis zum Zeitpunkt t_s fließt.

Zu diesem Zeitpunkt ist das Rad schon in Beschleunigung übergegangen und diese überschreitet gerade die untere Beschleunigungs-Grenzlinie 18. Jetzt schließt der Kontakt B und übernimmt mittels Verstärkers 12 seinerseits die weitere Erregung der Magnetwicklung E, während der Kondensator 15 jetzt nicht aufgeladen wird infolge der Diude 21. Das Einlaßventil bleibt also noch einmal geschlossen. Mittlerweile steigt zwar der Bremsdruck infolge der Drosselstelle 7 an, dieser Anstieg ist jedoch so langsam, daß der Bremsdruck doch als größenordnungsmäßig gleichbleibend angesehen werden kann. Von i₃ ab steigt die Radbeschleunigung außerordentlich steil an. Als entscheidende Ursache für den steilen Beschlcunigungsanstieg sei angeonmmen, daß die Fahrbahn gerade beim Übergang zur Beschleunigung wesentlich griffiger geworden ist. Wäre der Kontakt B nicht als Wischkontakt ausgebildet, so würde sich die Kurve der Radumfangsgeschwindigkeit etwa entsprechend der gestrichelten Linie 22 und die Beschleunigungskurve etwa nach der gestrichelten Linie 23 fortsetzen. In Wirklichkeit öffnet aber der Bcschleunigungskontakt bei Überschneiden der oberen Grenzlinie 20 zum Zeitpunkt t_r Die Eingangsventilwick-Iung£ wird sofort entregt und das Eingangsventil öffnet. Der daraus folgende Anstieg des Bremsdruckes bewirkt ein früheres Umkippen der Bcschleunigungskurve und ein Abknicken der Radgcschwindigkeits-

kurve nach rechts. Die obere Grenzlinie 20 wird kurz danach zum Zeitpunkt /₅ wieder unterschritten und der Beschleunigungskontakt B schließt wieder. Ebenso schließt auch das Eingangsventil. Der jetzt eingestellte Bremsdruck ist der Fahrbahnoberfläche

so besser angemessen, die Radgeschwindigkeitskurve schwingt nicht über die Fahrzeuggeschwindigkeitskurve, sondern nähert sich dieser von unten her langsam. Bei r₀ wird wieder die untere Ansprechgrenzc 18 unterschritten; der Beschleunigungskontakt B öff-

net und Ht ihm das Einlaßventil. Beim Nulldurchgang der Beschleunigungskurve ist das Maximum der Radumfangsgeschwindigkeit erreicht und danach kann ein neuer Arbeitszyklus beginnen.

Es ist von Vorteil, wenn die Kuraeit-Haltcvorrichtung auch schon bei besonders kleinen Schließzeiten (/, bis I₂) des Verzögerungskontaktes V voll wirksam ist. Außerdem ist man bestrebt, möglichst kleine und billige Kondensatoren in der Schaltung zu verwenden. Beides wird erreicht, wenn man das Einlaßventil mittels eines Transistors steuert, in dessen Basisstromkreis ein Kondensator eingeschaltet ist.

Ein Beispiel hierzu ist in F i g. 3 dargestellt. Die F.inlaßventilwicklung E ist über die Kollektor-I.mittcr-Schaltstrecke eines Transistors 24 und einen Widerstand 25 direkt mit der Stromquelle 11 verbunden. Die Basis des Transistors ist mittels eines Widerstandes 26 mit dem Beschlcunigungskontakt und der schon erwähnten Diode 21 verbunden. Zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Dioden 21 und 16 und Masse ist ein Kondensator 27 eingeschaltet. Endlich ist noch der Verzögerungskontakt V über eine zusätzliche Diode 28 mit der Einlaßv^ntilwicklung so verbunden, daß die Wicklung auf diesem Wege bei geschlosccnem Verzögerungskontakt erregt

so wird.

Es ergibt sich folgende Wirkungsweise: Wenn der Verzögerungskontakt schließt, werden sofort beide Ventilwicklungen erregt, dann öffnet auch die Schaltstrccke des Transistors, so daß die Einlaßventilwick- lung auf einem parallelen Wege Strom erhält. Gleichzeitig wird Kondensator 27 geladen, öffnet der Verzögerungskontakt, so wird die Auslaßventilwicklung sofort stromlos, der Transistor speist die Einlaßventilwicklung jedoch noch so lange weiter, bis der Kon-So densator 27 sich auf ein bestimmtes Spannungsniveau entladen hat. Schließt nunmehr oder hat vorher schon der Beschleunigungskontakt geschlossen, so wird die Schaltstrecke weiter geöffnet gehalten oder geöffnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

6. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 5,

Patentansprüche: dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung

des Einlaßventils (E) in an sich bekannter Weise

_ 1. Antiblockierregelsystem für druckmittelbe- über einen Transistor (24) erfolgt
tätigte Fahrzeugbremsen mit einer Meß- und Si- 5 7. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 6, gnaleinrichtung, die beim Überschreiten eines be- dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungsstimmten Drehverzögerungs-Grenzwertes des zu kontakt (V) zusätzlich über eine für das Verzögebremsenden Rades ein elektrisches Verzögerungs- rungssignal durchlässige Diode (28) direkt mit signal und beim Überschreiten eines bestimmten dem Einlaßventil (E) verbunden ist
Drehbeschleunigungs-Grenzwertes ein elektri- io
sches Beschleunigungssignal abgibt sowie mit

einer Bremsdruck-Steuervorrichtung, die infolge

des Verzögerungssignals den Bremsdruck absenkt
und ihn bei vorhandenem Beschleunigungssignal

konstant hält oder allenfalls langsam ansteigen 15 Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsy-

Iäßt dadurch gekennzeichnet, daß die stem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen mit

Meß- und Signaleinrichtung so ausgebildet ist, einer Meß- und Signaleinrichtung, die beim Über-

daß sie, sofern die Drehbeschleunigung einen schreiten eines bestimmten Drehverzögerungs-Grenz-

zweiten, höheren Beschleunigungsgrenzwert (20) wertes des zu bremsenden Rades ein elektrisches

überschreitet, ein zweites Beschleunigungssignat 20 Verzrtgerungssignal und beim Überschreiten eines

abgibt, worauf die Bremsdruck-Steuervorrichtung bestimmten Drehbeschleunigungs-Grenzwertes ein

den Bremsdruck schnell ansteigen läßt. elektrisches Beschleunigungssignal abgibt sowie mit
2. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, einer Bremsdruck-Steuervorrichtung, die infolge des bei dem die Bremsdruck-Steuervorrichtung ein Verzögerungssignals den Bremsdruck absenkt und normalerweise geöffnetes Einlaßventil und ein 35 ihn bei vorhandenem Beschleunigungssignal konstant normalerweise geschlossenes Auslaßventil enthält, hält oder allenfalls langsam ansteigen läßt,
dadurch gekennzeichnet, Bei einem bekannten System dieser Art CUSA.-