DE1902131B2 - Regelsystem für die Steuerung des hydraulischen Bremsdrucks in der Bremse eines luftbereiften Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelsystem für die Steuerung des hydraulischen Bremsdruckes in der Bremse eines luftbereiften Fahrzeugs, mit einem ersten Meßfühler, welcher ein der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit proportionales Signal ω liefert, ferner mit einem zweiten Meßfühler, der ein von der Drehzahl eines gebremsten Fahrzeugrades abhängiges Signal ω' liefert, fernar mit einer Vorrichtung zum Erzeugen eines von der Stellung des Bremspedals abhängigen Signals und mit einer Vorrichtung zur Berechnung des Ist-Wertes des Schlupfes.

Aus der GB-PS 1 018 548 ist ein Regelsystem für die Bremse eines Flugzeugs bekannt, bei dem sowohl die Drehzahl ω eines ungebremsten Rades wie die Drehzahl ω' des gebremsten Rades gemessen wird und aus diesen Drehzahlwerten unter anderem die Schlupfgröße

ω — ω'

ermittelt wird. Dieses bekannte Regelsystem erfaßt zur Regelung mittels eines Meßwandlers das Bremsmoment, das von der Bremse des gebremsten Rades erzeugt wird, und errechnet daraus einen sogenannten Bremsbeiwert, welcher dann nach dem Schlupf differenziert wird. Dieses Differential wird durch eine Begrenzerschaltung auf einen Höchstwert B begrenzt, um bei allen Fahrbahnbedingungen eine ordentliche Bremsung zu erzielen. Bei Versagen dieser Schaltung greift ein Schlupfbegrenzer ein, der den Schlupf niedriger hält als einen hohen, fest eingestellten Wert. Da der Schlupfbegrenzer nur in Notfällen wirksam werden soll, muß dieser fest eingestellte Wert sehr hoch sein, d. h., der Schlupfbegrenzer ist nicht für eine normale Bremsung geeignet und würde nur eine Notbremsung unter verschlechterten Bedingungen ermöglichen.

Im übrigen ist es so, daß eine Regelung, die auf der Messung des Bremsmoments beruht, nicht sehr stabil sein kann, denn das Bremsmoment kann — je nach den Fahrbahnbedingungen, z. B. bei Wasserlachen auf der Fahrbahn — in weiten Grenzen schwanken, und diese Schwankungen übertragen sich auch auf die Regelung und können zu Schwingungen und Instabilitäten führen. Falls das Fahrwerk elastische Glieder, z. B. Federbeine, aufweist, können hierdurch gefährliche Schwingungen im Fahrwerk angefacht werden, was gewöhnlich unzulässig ist.

Ein Bremsregelsystem, das ebenfalls auf der Messung des Bremsmoments fin dem gebre/nsten Rad beruht, ist bekannt aus der US-PS 3 362 757. Auch dort werden die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit sowie die Drehzahl und das Bremsmoment des gebremsten Rades ermittelt. Mittels eines Analogrechners wird aus diesen Daten die Zugkraft am gebremsten Rad errechnet, und die Ableitung dieser Zugkraftgröße nach der Zeit wird mit der Ableitung eines in einem Schlupfrechnsr gewonnenen Schlupfsignals verglichen, um ein Signal zu erhalten, das der Ableitung der Zugkraft nach dem Schlupf entspricht. Das Vorzeichen dieses Signals dient zur Errechnung eines Sollschlupfes, und dieser dient seinerseits zur Errechnung einer optimalen Sollgeschwindigkeit für das gebremste Rad, wobei also diese Sollgcschwindigkeit je nach den Fahrbahnbedingungen um einen mehr oder weniger großen Betrag unter der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit liegt.

Ebenso wie das Regelsystem nach der eingangs genannten Patentschrift hat auch dieses Regelsystem den Nachteil, daß es im wesentlichen auf einer Messung des Bremsmoments beruht, und daß das Bremsmoment im Betrieb sehr stark schwanken kann, so daß in Verbindung mit den binären, also unstetigen Gliedern eines solchen Regelsystems sehr gefährliche Instabilitäten und Schwingungen im Fahrwerk entstehen können. Falls man zum Vermeiden solcher Instabilitäten das Regelsystem stark dämpft, ergibt sich eine sehr große Regelzeitkonstante, was ebenfalls unerwünscht ist.

Aus der FR-PS 1 455 883 ist ferner ein Regelsystem bekannt, bei dem unter anderem die Drehzahl eines ungebremsten Rades und die Drehzahl des gebremsten Rades für eine Proportionalregelung verwendet werden und bei dem ferner eine dem Schlupf proportionale Größe zur Regelung verwendet wird. Hierbei wird der Bremsdruck abhängig vom Schlupf in Sprüngen geregelt, wobei die Verstärkung im Regelkreis nacheinander drei unterschiedliche und ansteigende Werte annimmt, deren erster größer als Null ist. Beim Übergang von einem Verstärkungswert zum anderen ergeben sich unvermeidliche Diskontinuitäten, die zu Schwingungen und Stößen führen können.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, für einen vom Fahrer gegebenen Bremsbefehl unabhängig von den Änderungen des Reibbeiwerts zwischen Rad und Fahrbahn einen möglichst kurzen Bremsweg zu erreichen und dabei die Amplituden der Bremsdruckschwankungen gering zu halten und somit Schwingungen zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem eingangs genannten Regelsystem dadurch erreicht, daß

a) ein erster zur Regelung der Verzögerung des Fahrzeugs dienender Regelkreis vorgesehen ist, welcher eine erste Näherung des optimalen Bremsdruckes — ausgehend von einem Vergleich des vom Fahrer vorgegebenen Signals mit der Fahrzeugverzögerung — liefert,

b) ein zweiter einen I-Regler aufweisender Regelkreis zur weiteren Annäherung des vom ersten Regelkreis errechneten Bremsdrucks an den optimalen Bremsdruck vorgesehen ist, wobei dieser zweite Regelkreis das Zeitintegral der Differenz zwischen einem vom Fahrer über das Bremspedal vorgegebenen Sollschlupf und dem Ist-Wert des Schlupfes berechnet,

c) ein dritter, einen Proportionalregler aufweisender Regelkreis vorgesehen ist, der zusätzlich den Bremsdruck abhängig vom Augenblickswert der Differenz zwischen ω und ω' beeinflußt.

Dadurch, daß der erste Regelkreis mit der Verzögerung des Fahrzeugs arbeitet, die sich infolge der

großen Masse des Fahrzeugs nicht sprunghaft ändern Für den ersten Regelkreis ist es aus den erläuterten

kann, erhält man eine erste Näherung des optimalen Gründen wichtig, daß das Verzögerungssignal mög-Bremsdrucks, und zwar ohne starke Schwankungen liehst frei von Störungen ist. Zweckmäßig geht man des Bremsdrucks, d. h. ohne daß hierbei Schwin- deshalb so vor, daß der von der Verzögerung abhängungszustände an den Radtragachsen entstehen. 5 gige Regelkreis an seinem Eingang für das Fahrzeug-

Je nach dem augenblicklichen Gewicht des Fahr- geschwindigkeitssignal in an sich bekannter Weise zeugs, dem Erwärmungsgrad der Bremse und den ein Tiefpaßfilter aufweist. Störsignale mit höherer augenblicklich herrschenden Fahrbahnzuständen ist Frequenz werden dadurch unterdrückt. — Aus der diese erste Näherung mehr oder weniger vom opti- FR-PS 1 488 970 ist eine Druckluftbremse für ein malen Wert entfernt. Der zweite und der dritte Re- io Eisenbahnfahrzeug bekannt, bei der nur die Drehgelkreis ermöglichen deshalb eine rasche Anpassung zahl des gebremsten Rades erfaßt wird, und zwar des Bremsdrucks im Sinne einer weiteren Verbesse- mittels eines Drehstrom-Tachogenerators, dem ein rung dieses Näherungswertes. Drehstrom-Gleichrichter und ein Tiefpaßfilter nach-

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung geht man geschaltet sind, welch letzteres vorwiegend /.um EIimit Vorteil so vor, daß ein zusätzlicher Regelkreis 15 minieren der bei der Gleichrichtung entstandenen vorgesehen ist, welcher einen Verstärker aufweist, Oberwellen dient, um die nachfolgende Difrerenziedessen Verstärkung mit zunehmendem Schlupf über- rung des Drehzahlsignals zu erleichtern,
proportional ansteigt. Dieser Regelkreis ermöglicht Wenn zur Messung der tatsächlichen Geschwin-

ein sehr rasches Reagieren auf Drehzahleinbrüche digkeit des Fahrzeugs ein ungebremstes Rad verwendes gebremsten Rades und verhütet so dessen Blök- 20 det wird, wird auch dieses vom Bremsvorgang beeinkieren. Im Gegensatz zu dem Regelsystem nach der flußt, z. B. durch ein sogenanntes Nicken oder Dipeingangs genannten FR-PS 1 455 883 arbeitet dieser pen des Fahrzeugs, wodurch der Rolldurchmesser Regelkreis, ausgehend vom Wert Null beim Schlupf dieses ungebremsten Rades verkleinert wird, was Null, kontinuierlich, und vermeidet dadurch die Ent- sich bei der Drehzahlmessung wie eine plötzliche — stehung von Instabilitäten und von Schwingungen im 25 tatsächlich aber nicht vorhandene — Beschleunigung Fahrwerk. Mit besonderem Vorteil geht man dabei so auswirkt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung vor, daß der Verstärker eine mit zunehmendem des Tiefpaßfilters können solche Signale weitgehend Schlupf parabolisch ansteigende Verstärkerkennlinie unterdrückt werden. Ferner hat sich zur Unterdrükaufweist. kung solcher Störsignale eine Ausbildung als sehr

Da je nach Fahrbahnzustand und Wetterbedingun- 30 vorteilhaft erwiesen, welche dadurch gekennzeichnet gen in der Praxis sehr viele Reibbeiweite von Fahr- ist, daß der von der Verzögerung abhängige Regelbahnen anzutreffen sind, hat sich eine Ausbildung des kreis zwei Kreise zur Differentiation des Fahrzeug-Regelsystems als sehr vorteilhaft erwiesen, welche geschwindigkeitssignals nach der Zeit aufweist, und dadurch gekennzeichnet ist, daß der erste Regelkreis zwar einen Kreis für dfs Beschleunigungen und den abhängig von der Größe des Schlupfs auf zwei ver- 35 anderen Kreis für die Verzögerungen, wobei die schiedene Kreisverstärkungen in der Weise umschalt- Kreise parallel geschaltet und an ihrem Ausgang mitbar ist, daß die volle Kreisverstärkung erst oberhalb einander verbunden sind. Die Ausgangssignale der eines bestimmten Schlupfs wirksam wird, und daß beiden Kreise überlagern sich hierbei in vorteilhafter die Größe eines vom Fahrer über das Bremspedal Weise.

od. dgl. vorgegebenen, dem ersten Regelkreis zuführ- 40 Weitere vorteilhafte Merkmale der vorliegenden baren Bremssignals abhängig vom Schlupf in der Erfindung betreffen die Ausbildung des Schlupf-Weise umschaltbar ist, daß die derselben Pedalstel- rechners, welche in sehr geschickter Weise eine lung zugeordneten Signale oberhalb eines bestimmten analoge Berechnung des Schlupfes ermöglicht.
Schlupfwerts jeweils einen anderen Wert aufweisen Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung im

als bei einem darunterliegenden Schlupfwert. Falls 45 folgenden erläutert, wobei die Zeichnung mehrere die Fahrbahn beispielsweise naß ist und deshalb einen Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergibt. Es niedrigen Reibbeiwert hat, entsteht zunächst ein gro- zeigt

ßer Schlupf, und dieser bewirkt automatisch eine Um- F i g. 1 ein Diagramm zur Darstellung der Konschaltung des ersten Regelkreises auf die volle Kreis- tinuität und des parabolischen Verlaufs des schlupfverstärkung und auf einen anderen Wert der pedal- 50 abhängigen Regelsignals nach der Erfindung,
abhängigen Signale, d. h-, der erste Regelkreis paßt Fig. 2 ein Prinzipschaltbild, das zeigt, wie man in

seine Parameter automatisch den Fahrbahnbedingun- der Verzögerungsregeleinrichtung nach der Erfindung gen an. Dabei geht man außerdem mit großem Vor- das in F i g. 3 dargestellte Signal erhält,
teil so vor, daß ein Zeitglied vorgesehen ist, welches F i g. 4 ein Prinzipschaltbild eines ersten Regel-

die volle Kreisverstärkung und/oder den anderen 55 kreises des erfindungsgemäßen Regelsystems, und Wert des vom Fahrer vorgegebenen, dem ersten Re- zwar die Verwendung des genannten Signals und gelkreis zuführbaren Signals dauernd einschaltet, eines weiteren Signals, welches durch die Einrichnachdem diese bzw. dieses während einer bestimm- tung gemäß dem Schaltbild nach F i g. 5 erhalten ten Zeitspanne wirksam bzw. umgeschaltet gewesen wird und in F i g. 6 dargestellt wird, sowie noch eines war. Hierdurch wird vermieden, daß durch ein etwai- 60 weiteren Signals, das in F i g. 7 dargestellt ist,
ges häufiges Umschalten der Parameter des ersten F i g. 8 ein erläuterndes Schaubild, das auf den

Regelkreises Instabilitäten entstehen, z. B. dann, üblichen Kurven des Reibungskoeffizienten in Abwenn auf einer Fahrbahn trockene Stellen mit nassen hängigkeit vom Schlupf basiert,
Stellen abwechseln. In einem solchen Fall bleibt der F i g. 9 und 10 (jeweils analog zu den F i g. 6 und 7)

erste Regelkreis nach einer gewissen Zeit auf die 65 sowie Fig. 11, Modifizierungen der vorher betrachvolle Kreisverstärkung verriegelt. Der Fahrer kann teten Signale,

dann diese Verriegelung dadurch wieder aufheben, Fig. 12 analog zu Fig. 4 ein Teilprinzipschaltbild

daß er das Bremspedal kurzzeitig freigibt. von weiteren Ausgestaltungen nach der Erfindung,

Fig. 13 das Ausgangssignal des integralen Schlupf- großen Fahrzeugmasse naturgemäß keine abrupten

Regelkreises nach der Erfindung, Schwankungen aufweist, arbeitet ein solcher Regel-

Fig. 14 ein Funktions-Blockschaltbild einer be- kreis sehr stabil und bewirkt nur relativ sanfte Ände-

vorzugten Ausführungsform der Erfindung, rungen des Bremsmoments.

F i g. 15 Blockschaltbilder zweier Anpassungs- 5 Im folgenden wird feiner gezeigt werden, wie man

schaltungen für den Eingang in Fig. 14, diesen ersten Regelkreis so ausbilden kann, daß er

Fig. 16 ein Schaltbild des Schlupfrechneis der seine Kenngrößen, insbesondere seine Kreisverstär-

F i g. 14, kung, automatisch an Fahrbahnparameter anpaßt.

Fig. 17 das Schaltbild des parabolischen Verstär- Der erste Regelkreis arbeitet zwar sehr stabil, er-

kers 46 der F i g. 14, also des Verstärkers, der das io gibt aber nur einen Näherungswert für den Brems-

Signal SB 4 nach F i g. 1 liefert, druck, der gewöhnlich noch nicht mit dem Optimum

Fig. 18 das Schaltbild der Abschalteinrichtung 48 des Bremsdrucks für den jeweiligen Fahrbahnzustand

für niedrige Geschwindigkeit, die mit dem paraboli- übereinstimmt. Dies gilt z. B. dann, wenn die Fahr-

schen Verstärker gemäß F i g. 17 zusammenwirkt, bahn häufig Stellen mit stark unterschiedlicher Rei-

Fig. 19 ein Schaltbild des Tiefpaßfilters 16 im 15 bung aufweist, oder bei einem Nachlassen der Brems-

Verzögerungsregelkreis der Fig. 14, wirkung durch Erwärmung der Bremse während des

F i g. 20 ein Schaltbild der Beschleunigungs-Ab- Bremsvorgangs. Auch muß der erste Regelkreis RK1

leitungsschaltung 18 der Fig. 14, für ein bestimmtes Fahrzeuggewicht ausgelegt sein,

Fig. 21 ein Schaltbild der Verzögerungs-Ablei- während in der Praxis das Fahrzeuggewicht je nach

tungsschaltung 20 der F i g. 14, 20 der Beladung in weiten Grenzen schwanken kann.

F i g. 22 ein Schaltbild der Bremspedal-Anpas- Zur weiteren Verbesserung der Regelung im Hinsungsschaltung 22 der Fig. 14, blick auf diese Gegebenheiten dient der zweite, inte-

Fig. 23 ein Schaltbild der Vergleichsschaltung 24 grale Regelkreis RK2, welcher eine rasche Anpas-

derFig. 14, sung des Bremsmoments an neue Fahrbahnzustände

Fig. 24 ein Schaltbild des Abschaltblocks für 25 bewirkt und welcher ein hitzebedingtes Nachlassen

niedrige Geschwindigkeit, der mit der Vergleichs- der Bremswirkung durch Erhöhen des Bremsdrucks

schaltung nach F i g. 23 zusammenwirkt, automatisch kompensiert. Dieser zweite Regelkreis

F i g. 25 Schaltbilder der Schaltung 28 für die arbeitet mit einer Schlupfgröße, d. h., er vergleicht

Kurvenkorrektur, der Schaltung 30 für die Kurven- einen vom Fahrer vorgegebenen Sollschlupf mit dem

änderung und der Verriegelungs- und Verzögerungs- 30 tatsächlichen Schlupf des gebremsten und geregelten

schaltung 36 der Fig. 14, Fahrzeugrades.

F i g. 26 das Schaltbild der Integratorschaltung 38 Der dritte Regelkreis RK 3 ist ein Proportional-

der Fig. 14 und regler und dient ebenfalls zur Optimierung des Brems-

F i g. 27 das Schaubild der Schlupfkorrekturschal- drucks ausgehend von der augenblicklichen Differenz tung 40 der F i g. 14. 35 zwischen der Drehzahl des ungebremsten Rades und

Zur Erläuterung des im folgenden beschriebenen der Drehzahl des gebremsten Rades.

Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Re- Der vierte Regelkreis RK 4 schließlich dient dazu,

gelsystems wird zunächst auf Fig. 14 verwiesen, schnell auf Drehzahleinbrüche des gebremsten Rades

welche das gesamte System darstellt, und zwar etwa zu reagieren und das Bremsmoment rasch zu reduin der Mitte und zwischen zwei gestrichelten Dop- 40 zieren, damit dieses Rad nicht zum Blockieren kommt

pellinien einen ersten Regelkreis RKl, der die Ver- und ständig die optimale Bremswirkung erhalten

zögerung regelt und im folgenden auch als Verzöge- bleibt.

rungsregelkreis bezeichnet wird, darunter — eben- Im folgenden werden die einzelnen Regelkreise falls zwischen zwei gestrichelten Doppellinien — an Hand von Schaubildern und Prinzipdarstellungen einen zweiten Regelkreis RK2, welcher als I-Regler 45 ausführlicher beschrieben, um das Verständnis zu erausgebildet ist, ferner einen dritten Regelkreis RK3, leichtern.

welcher als P-Regler ausgebildet ist und das Brems- _{Der erste Rege]kreis RK1:} moment abhangig vom Augenblickswert der Differenz zwischen der Drehzahl eines ungebremsten Ra- Der eTste Regelkreis, der abhängig von einem des und der Drehzahl eines gebremsten Rades be- 50 Bremsbefehl des Fahrers den Bremsdruck in Abeinflußt. Außerdem ist zum Ausregeln von plötzli- hängigkeit von der Verzögerung des Fahrzeugs rechen Drehzahlembrüchen des gebremsten Rades 2 gelt, verwendet Parameter, die frei von schnellen ein vierter, von einer strichpunktierten Linie um- oszillierenden Schwankungen sind, nämlich die rahmter Regelkreis RK 4 vorgesehen, der abhängig mathematische Ableitung der Fahrzeuggeschwindigvom Schlupf des gebremsten Rades 2 arbeitet. 55 keit nach der Zeit, sowie den vom Fahrer vorgege-

Allgemein kann hier vorab zur Erläuterung der benen Bremsbefehl. Dieser Regelkreis ermöglicht es,

Erfindung gesagt werden, daß der erste Regelkreis unabhängig von der Beschaffenheit der Fahrbahn je-

RKl mit einer Fahrzeuggröße, nämlich der Verzö- weils einen Bremsdruck und damit ein Bremsmoment

gerung, arbeitet, welche frei von schnellen Verände- am gebremsten Rad zu erhalten, die sich soweit wie rungen ist, und ebenso mit einer zweiten Größe, die 60 möglich den optimalen Werten nähern,

weitgehend frei von raschen Schwankungen ist, näm- Das Wirkungsprinzip des ersten Regelkreises RKl

lieh dem Bremsbefehl des Fahrers. Dadurch arbeitet ist das folgende: Einem Bremsbefehl entspricht ein

dieser erste Regelkreis sehr stabil und zeigt keine vorgegebener Bremsdruck, damit ein vorgegebenes

Schwingungsneigung, was besonders dann wichtig BremsmomenL Diesem Bremsmoment entspricht bei ist, wenn das zu bremsende Fahrzeug in seinem Fahr- 65 den bestmöglichen Reibungsbedingungen eine Ver-

werk elastische Elemente, z. B. Federbeine, verwen- zögerung γ des Fahrzeugs.

det, die leicht zu Schwingungen neigen. Da aber die Daraus ergibt sich, daß, wenn für denselben BeVerzögerung eines Fahrzeugs angesichts der relativ fehl festgestellt wird, daß die Verzögerung/ des

Fahrzeugs geringer ist (/ <-/), angezeigt wird, daß Bremse und wenn angenommen wird, daß das Pedie Reibungsbedingungen weniger gut als die vorher- dal PF betätigt und unten gehalten wird, ergeben sich gehenden sind. Durch Vergleich des Befehls und der folgende Veränderungsmöglichkeiten für das Si-Verzögerung des Fahrzeugs verwirklicht die Erfin- gnal SD:

dung daher eine Bremsregelung, die den Bremsdruck 5 Auf einer Fahrbahn mit großem Reibungskoeffiproportional zur Differenz zwischen der Verzöge- zienten, für den die Bremsung optimal sein soll, muß rung/ des Fahrzeugs im Zeitpunkt? und der Ver- das anzuwendende Bremsmoment groß sein (Fig. 8). zögerung γ reduziert, die das Fahrzeug bei den best- Das Signal ST muß daher niedrig sein, und da seine möglichen Reibungsbedingungen für einen dem Komponenten SF und S'F konstant sind, muß die Bremsbefehl entsprechenden Bremsdruck haben 10 Komponente SD selbst niedrig sein. Wenn also ein müßte. Fahrzeug gebremst wird, ist es klar, daß man von

Dieser Verzögerungsregelkreis nach der Erfindung einer Verzögerung von Null oder angenähert Null beruht auf der Verwendung eines Hauptbetätigungs- ausgeht. Unter Betrachtung von F i g. 7 ist festzusignals, das von einem Vergleichskreis 24₁ (Fig. 2) stellen, daß für eine Verzögerung Null das Signal SD abgegeben wird, der die algebraische Summe zweier 15 minimal ist. Es ist daher die Regelung aus diesem Signale entwickelt. Das erste Signal SF kommt vom Regelkreis maximal und man erhält einen relativ geBremspedal PF (Fig. 2). Es ergibt sich dann am ringen Druck. Dieser Druck führt zu einer Verzöge-Eingang eines summierenden Vergleichskreises 24, rung des Fahrzeugs, woraus sich eine Erhöhung der ein positives Signal SF (Fig. 3). Das zweite SignalSA Stärke des Signals SD ergibt. Es ist festzustellen, daß ist selbst die algebraische Summe der beiden Si- 20 der Druck weiter erhöht wird, bis das Fahrzeug die gnale S'F und SD, wobei diese Summe in einem Ver- maximale Verzögerung annimmt, die den erwähnten gleichskreis 24₂ (F i g. 4) gebildet wird. Das erste Si- Reibungsbedingungen entspricht, jedoch dauert in gnal S'F dieser Summe kommt gleichfalls vom Brems- jedem Fall dieses Aufsuchen des optimalen Drucks pedal PF (F i g. 5). Daraus ergibt sich am Eingang (der sich bei großer Geschwindigkeit ergibt) eine gedes summierenden Vergleichskreises 24₂ ein positives 25 wisse Zeit und führt zu einem Leistungsverlust, also Signal S'F (F i g. 6). Das zweite Signal SD dieser einer an sich unnötigen Verlängerung des Bremswegs. Summe kommt vom Tachogenerator 1, der durch ein Um diesen Nachteil zu vermeiden, weist der Verzönicht gebremstes Rad 1 angetrieben wird, oder von gerungsregelkreis nach der Erfindung zwei Vorrichanderen Mitteln zur Messung der Fahrzeuggeschwin- tungen auf, die die Dauer für das Aufsuchen des digkeit. Dieses Signal wird bei 16 gefiltert, z. B. durch 30 optimalen Drucks auf das unbedingt Notwendige ein Tiefpaßfilter, bei 17 verstärkt und dann nach der verringern:

Zeit abgeleitet bei 20 (Fig. 4). Daraus ergibt sich 1. Eine Vorrichtung, die auf das Signal S'F ein-

am Eingang des Vergleichskreises 24, ein negatives wirkt und eine Veränderung des Niveaus hervorruft, Signal SD, das der Verzögerung oder der Beschleuni- je nachdem, ob sich das gebremste Rad diesseits oder gung des Fahrzeuges entspricht (Fig. 7). Das zweite 35 jenseits eines Sollschlupfesg₂ befindet (Fig. 8). Die-Betätigungssignal SA, die algebraische Summe der ser Sollschlupf g₂ ist derart gewählt, daß er etwas beiden Signale, wird auf den Eingang des summie- oberhalb des Schlupfes ^₁ liegt, der dem Maximum renden Vergleichskreises 24j gegeben und überlagert der Reibung S₁ der Funktion //,=/(g) entspricht, die sich algebraisch dem ersten Betätigungssignal SF für beste Bodenbeschaffenheit charakteristisch ist. (F i g. 4). Daraus ergibt sich in der Spule B₁ des Be- 40 Diese Vorrichtung gewährleistet, daß wenn der tätigungsorgans TR ein positives Signal ST, das in Schlupf des gebremsten Rades oberhalb des Schlupeinem vorgegebenen Zeitpunkt t eine Funktion so- fes g., liegt, das Niveau des Signals S'F niedrig ist wohl der Stellung des Bremspedals PF als auch der (Signal S'F₁ in Fi g. 9) und daß, wenn der Schlupf des Ableitung der Fahrzeuggeschwindigkeit nach der gebremsten Rades unterhalb des Schlupfes g_a liegt, Zeit ist. Man erhält als Bilanz der verschiedenen 45 das Niveau des Signals S'F hoch ist (Signal S'F„ in Signale: F i g. 9).

ST = SF+ S'F—SD ²" ^{Eine Vorri}chtung, ^{die auf das} Signal SD ein

wirkt und eine Veränderung der Steilheit und damit

Die algebraische Summe dieser drei Betätigungs- der Kreisverstärkung hervorruft, je nachdem, ob der signale erzeugt in der Spule B_x das Signal ST, und 50 Schlupf des gebremsten Rades unterhalb oder oberder Fluß, den es in der Spule erzeugt, bestimmt selbst- halb des Schlupfes g, liegt. Wenn der Schlupf des tätig im Betätigungsorgan bzw. Wandler TR (vgl. gebremsten Rades unterhalb des Schlupfes g„ liegt, Fig. 14) den geeigneten Bremsdruck, wie das in der ist die Steilheit χ des SignalsSD gering (SignalSD, DT-OS 1 524 309 oder der FR-PS 1 455 883 aus- in Fig. 10). Wenn der Schlupf des gebremsten Raführlich beschrieben ist. 55 des oberhalb des Schlupfes g„ liegt, ist die Steilheit β

Wenn das Bremspedal PF nicht betätigt wird, rollt des Signals SD groß (Signal SD, in Fig. 10). das Fahrzeug mit der Geschwindigkeit ω; ST hat Wenn man also die Bremsung betätigt, geht man

seinen Maximalwert; das Betätigungsorgan TR gibt auch hier, da man von einer Verzögerung Null odei keinen Druck in die Bremse und es tritt keine Brem- nahezu Null ausgeht, ebenso von einem Schlupf Null sung auf. (Das Betätigungsorgan TR für den Brems- 60 des Rades aus. Infolgedessen arbeitet der Regelkreis druck liefert einen Druck, der umgekehrt propor- zu Beginn der Bremsung mit den Signalen 5'F₁ und tional zum elektrischen Betätigungssignal ist.) SD₁, die sofort mit Hilfe des Betätigungsorgans TR

Wenn das Pedal PF betätigt und unten gehalten ein erhöhtes Druckniveau in der Bremse einstellen, wird, ist das Signal ST positiv. Das Signal ist zusam- Man erhält auf diese Weise schnell eine optimale mengesetzt aus zwei konstanten Signalen, nämlich den 65 Verzögerung des Fahrzeugs, und der entsprechende Signalen SF und S'F, und einem veränderlichen Si- Schlupf der gebremsten Räder liegt in der Nähe des gnal SD (vgl. F i g. 7). Schlupfes g_v jedoch unterhalb des Sollschlupfes g.,.

Entsprechend den verschiedenen Ausbildungen der Infolgedessen arbeitet der Recelkreis bei einer

<P

Bremsung unter bestmöglichen Reibungsbedingungen immer auf Grund des Signals

Jedoch muß auf einer Fahrbahn mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten für eine wirksame Bremsung das anzuwendende Bremsmoment niedrig sein und dem Reibungsmaximum S., der Funktion /(2 = /(g) entsprechen(Fig. 8).

Wie vorher bei der Bremsbetätigung geht das Fahrzeug aus von einer Verzögerung Null oder nahezu Null und einem Schlupf der Räder von Null. Der Regelkreis wird infolgedessen bei Beginn der Bremsung mit den Signalen 5'F₁ und SD₁ arbeiten. Daraus ergibt sich ein erhöhter Bremsdruck, der infolge der schlechteren Reibungsbedingungen einen beträchtlichen Schlupf der Räder erzeugt und schnell über den Sollschlupf g, hinausgerät.

Tatsächlich hat die Erfahrung gezeigt, und zwar bei Versuchen mit Luftfahrzeugen, daß einerseits infolge der Schnelligkeit des Eintritts des Radierens und andererseits infolge der Ansprechzeit der elektrohydraulischen Kette augenblickliche und zeitweilige Überschreitungen des Schlupfes g, auftreten können, welcher dem Reibungsmaximum zu diesem Zeitpunkt entspricht. Durch die Überschreitung des Schlupfes g, arbeitet der erste Regelkreis dann erfindungsgemäß mit den Signalen ST₂ und SD₂ (Fig. 9 und 10), was zur Folge hat, daß der Druck beträchtlich beschnitten wird. Das Aufsuchen der optimalen Verzögerung wird dann bewerkstelligt und der entsprechende Druck schnell gefunden, weil dieser Druck verhältnismäßig gering sein wird.

Es wird vorgesehen, nach einer bestimmten Verzögerung f j den Übergang von den Kurven SF₁ und SD₁ auf die Kurven ST, und SD., irreversibel zu machen (Fig. 12).

Nur während der Zeit J₁ kann man von einer Kurve zur anderen übergehen, und zwar abhängig davon, ob sich der Schlupf des gebremsten Rades unterhalb oder oberhalb des Sollschlupfes g₂ befindet. Diese Verzögerung erweist sich als notwendig, wenn die Bremsung auf einer Fahrbahn ausgeführt werden soll, die einen stark veränderlichen Reibungskoeffizienten aufweist. Wenn z. B. die Bremsung auf einer Fahrbahn mit hohem Reibungskoeffizienten erfolgt und zu einem gegebenen Zeitpunkt t eine Zone mit geringer Reibung auftritt (Wasserlachen. Glatteis), muß der Druck sehr schnell beschnitten werden können, und am Ende dieser Zone muß man wieder auf den ursprünglichen Druck zurückkehren.

Wenn diese Verzögerung nicht bestünde, würde ein Übergang in eine einzige Zone mit geringem Reibungskoeffizienten ausreichen, um die Kurven ST₁ und SD₁ in die Kurven S'F.-, und SD, in endgültiger Weise zu überführen. Dies würde aber ein neues Aufsuchen des optimalen Drucks mit Zeitverlust und unvermeidbaren Leistungsverlusten erfordern.

Die Verriegelung auf den Kurven S'F, und SD, darf also nur wirksam werden, wenn die Summe der Zeitspannen, in denen der Schlupf des gebremsten Rads den Wert g, überschreitet, gleich der Zeit r, ist (Block 36 der F ig. 12).

Der Verzögerungsregelkreis nach der Erfindung weist zum anderen eine Vorrichtung auf, die es erlaubt einen maximalen Bremsdruck zu erhalten, wenn das Fahrzeug stillsteht (für ein Luftfahrzeug ein Festhalien an einem festen Punkt). Diese Vorrichtung bezweckt, das Signal SA, also die Summe der beiden Signale S'F und SD unterhalb einer vorher festgelegten Sollgeschwindigkeit ν des Fahrzeugs (Block 26 in F i g. 12) kurzzuschließen.

Der zweite Regelkreis RKl:

Es wird jetzt der integrale Regelkreis nach der Erfindung beschrieben, und an erster Stelle sein Zweck. Wenn man ein Fahrzeug mit der Vorrichtung nach

ίο der Erfindung bremst, die die oben beschriebene Verzögerungsregeleinrichtung aufweist, gibt es bestimmte Fälle, in denen der Bremsregler es nicht erlaubt, den minimalen Bremsweg zu erhalten.

Ein erster Fall betrifft eine Bremsung auf einer Fahrbahn, die einen Wechsel zwischen stark unterschiedlichen Reibungskoeffizienten aufweist. Dies hat für die Funktion des Regelkreises während des Passierens einer Zone mit geringer Reibung, wenn diese genügend breit ist, eine Verriegelung der Verzögerungsregelung auf die Kurve SD₁ + ST₁ zur Folge (F i g. 11). Infolgedessen verringert sich in der folgenden Bremsphase, in der das Rad auf eine Zone mit mittlerer oder starker Reibung gelangt, der Schlupf des gebremsten Rades, woraus sich eine Erhöhung des Bremsdruckes ergibt sowie eine parallellaufende Erhöhung der Verzögerung des Fahrzeugs. Jedoch erreicht das Fahrzeug seine stabilisierte Verzögerung nur nach einer Suchzeit, während derer der Bremsdruck aufgebaut wird. Diese Zeitspanne ist um so langer, je größer der Abstand zwischen den Reibungskoeffizienten der zwei Zonen ist. Es ist daher festzustellen, daß diese Suchzeit ungünstig zur Erzielung eines möglichst kurzen Bremsweges ist, da sie es nicht gestattet, die optimale Folge des Bremsdruckes anzuwenden, wenn der Reibungskoeffizient zwischen Luftbereifung und Fahrbahn beträchtlich variiert.

Der zweite Fall betrifft eine Bremsung mit einer Bremse, deren Bremsmoment für einen gegebenen Druck freie oder unbezogene Veränderungen aufweist. Die Ursache dieser Veränderungen kann z.B. sein, daß der Reibungskoeffizient der Bremsbeläge herabgesetzt wird als Folge einer wesentlichen Temperaturerhöhung der Bremsscheibe während einer Bremsung mit großer Energie. Daraus ergibt sich, wenn die Bremse ein geringeres Moment liefert, als es benötigt wird, eine Verringerung der Größe der Verzögerung des Fahrzeugs. Diese Verringerung erzeugt mit Hilfe der Verzögerungsregelung eine entsprechende Druckbegrenzung. Dies ist unerwünscht, da im Gegenteil in einem solchen Fall der Druck erhöht werden müßte, um den mit der Bremse verbundenen Momentenverlust zu kompensieren.

Um die Funktion der Bremsregelung in diesen besonderen Fällen optimal zu gestalten, wird eine inte grale Schlupfregelung gemäß der Erfindung hinzuge fügt. Ihr Prinzip ist das folgende:

Zwei Signale werden algebraisch summiert, um zwar das Schlupfsignal g des gebremsten Rades um ein Signal, das einen Sollschlupf g_c darstellt.

Für einen Befehl des Fahrers für maximale Brem sung wird dieser Sollschlupf gewählt als der wahr scheinlichste Wert, der der Abszisse der Reibungs maxima der Kennlinien von μ als Funktion von entspricht (F i g. 8). Ferner ist dieser Sollschlup proportional dem Bremsbefehl, was eine progressiv Bremsung ermöglicht. Die algebraische Summe die ser beiden Signale wird auf einen Integrationskre gegeben. Das Ausgangssignal S, dieses Integration;

13 14

kreises ist positiv oder negativ(Fig. 13),je nachdem, folgenden auch als Ableitkreise bezeichnet werden,

ob der Schlupf dc;s gebremsten Rades oberhalb oder femer einen mittleren Abschnitt mit dem Glied 26

unterhalb des Sollschlupfes liegt. Dieses Signal S₁ zum Abschalten dieses Regelkreises bei niedrigen

wird über den Vergleichskreis 24_X auf die Spule ZJ₁ Geschwindigkeiten, und einen unteren Abschnitt, der

des Betätigungsorgans TR gegeben, wodurch eine 5 zum schlupfabhängigen Umschalten der Kurven

.'iofortige Korrektur nach oben oder nach unten für dient, wie er oben bei den Fig. 8 bis 12 beschrieben

den Bremsdruck hervorgerufen wird. wurde.

Es ist festzustellen, daß der Übergang von einer Das GehäuseBR in Fig. 14 enthält als gemein-Bremszone geringer Reibung auf eine Bremszone same Organe für die verschiedenen Regelkreise ein mittlerer oder stärkerer Reibung sich ebenso wie die io Anpassungsglied 3 für den Generator 1, ein Anpasdurch die Bremse hervorgerufene Begrenzung des sungsglied 4 für den Generator 2 mit einem Ver-Bremsmoments durch eine Veränderung des Schlup- stärker 5 am Ausgang des Anpassungsgliedes 4 und fes des gebremsten Rades äußert. einem Verstärker 6 am Ausgang des Anpassungs-Die beschriebene integrale Regelung des Schlupfes gliedes 3 sowie einen Schlupfrechner 8, dem ein Verkorrigiert daher den Bremsdruck in den beiden Fäl- 15 stärker 9 nachgeschaltet ist. Auch das Anpassungslen, indem der optimale Schlupf des gebremsten glied 22 wird für den ersten und den zweiten Regel-Rades aufrechterhalten wird. kreis gemeinsam verwendet.

. . . , r ν Der Verzögerungsregelkreis RK1 enthält ein Filter Dritter und vierter Regelkreis (RK3 und RK4) _{16 ejnen} verstärker Ϊ7, einen Ableitkreis 18 für das Diese Regelkreise werden im folgenden im Zu- 20 Signal ω als Funktion von der Zeit, der ein der Besammenhang mit der Beschreibung von Fig. 14 schleunigung des Fahrzeugs proportionales Signal erläutert. abgibt, einen Ableitkreis 20 für dasselbe Signal ω als . .., ..... „ . ,. , Funktion von der Zeit, der ein der Verzögerung des Ausfuhrungsoeispiel eines vollständigen Regel- Fahrzeugs propcrtionales Signal abgibt, wobei die systems (Fig. 14) _{a5 beiden} Ableitkreise 18 und 20 auf einen Vergleichs-Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer kreis 24 wirken, der im übrigen dem Bremspedal PF Bremsbetätigungseinrichtung nach der Erfindung be- und seinem Anpassungsglied 22 unterworfen ist, und schrieben, die auf den soeben beschriebenen Prinzi- die Spule Bl speist. Der Vergleichskreis 24 korripien beruht und mit den soeben beschriebenen giert das vom Fahrzeugführer aufgegebene Druck-Regelkreisen die Organe zur Ausführung enthalten. 30 niveau in Abhängigkeit von der Verzögerung des Das Ausführungsbeispiel wird beschrieben an Hand Fahrzeugs. Der Verzögerungskreis weist ferner ein der Fig. 14, die ein funktionelles Blockschaltbild Abschaltglied 26 für niedrige Geschwindigkeit auf, darstellt, und an Hand der Fig. 15 bis 29, die das auf den Vergleichskreis 24 wirkt. Schließlich Schaltbilder der einzelnen Blöcke wiedergeben. enthält der Verzögerungsregelkreis einci? Korrektur-Die Ausführungsform nach Fig. 14 enthält zwei 35 block28, einen Block30 zur Veränderung der Kurtachometrische Gleichstromgeneratoren, wobei der ven und einen Verriegelungs- und Verzögerungs-Generator 1 die Drehgeschwindigkeit ω eines nicht block 36, der den Ableitkreis 20 und den Vergleichsgebremsten Rades (z. B. des Bugrads eines Luftfahr- kreis 24 sowie den Rechner 8 miteinander verbindet, zeugs) mißt und eine der Geschwindigkeit des Fahr- Dieses System erlaubt die Einstellung der beiden zeugs proportionale Gleichspannung liefert, während 40 Druckgesetze in Abhängigkeit von der Verzögerung der Generator 2 die Drehgeschwindigkeit ω' des ge- entsprechend den Reibungsbedingungen und entbremsten Rades mißt und eine dieser Geschwindig- sprechend der Größe des Schlupfes des gebremsten keit proportionale Spannung abgibt. Ferner sind Rades, mit einer Verriegelung nach einer zeitlichen vorgesehen ein Bremspedal PF, welches das durch Verzögerung.

den Fahrzeugführer betätigte Bremsbetätigungsorgan 45 Der integrale Schlupfregelkreis RKl enthält ein

darstellt, ein Reglergehäuse BR, ein Übertrager TR Integrierglied 38 und den Schlupfkorrekturkreis 40,

mit vier Spulen Bl bis B 4, der das ausführende der Ableitkreis 20 und das Anpassungsglied 22 sowie

Organ darstellt und die elektrischen Signale emp- den Rechner 8 miteinander verbindet. Dieses System

fängt und den hydraulischen Betätigungsdruck für regelt die Differenz zwischen dem Schlupf des ge-

die Bremsen abgibt. Dieser Übertrager TR ist Gegen- 50 bremsten Rades und einem Sollschlupf gesteuert

stand der deutschen Patentanmeldung P 15 24 309.1 vom Bremsbefehl des Fahrzeugführers, wobei wie

vom 7. Mai 1956 (deutsche Offenlegungsschrift bereits erläutert der Sollschlupf bei Vollbremsung

1 524 309) und wird daher hier nicht näher be- durch den Fahrer als der wahrscheinlichste Wert

schrieben. gewählt ist, der der Abszisse der Reibungsmaxima

In Fig. 14 ist das Gehäuse BR zu Verein- 55 gemäß Fig. 8 entspricht. Der Sollschlupf gc kann

fachungszwecken mit gestrichelten Trennungslinien also bis zu diesem Höchstwert vom Fahrer vorge-

dargestellt, wodurch unterschieden werden sollen: geben werden.

Oben die den verschiedenen Regelkreisen gemein- Der dritte Regelkreis RK3 ist ein Proportionalsamen Organe (Anpassungsglieder, Verstärker, regler und wird gebildet von den Spulen B 2 und B 3, Rechner); darunter (zwischen zwei gestrichelten 60 welchen die Signale ω und ω' zugeführt werden. Die-Doppellinien) der Verzögerungsregelkreis RK1; dar- ser Regelkreis reagiert sehr rasch, wenn das Verhältunter (zwischen zwei gestrichelten Doppellinien) der nis von ω zu 0/ stark schwankt, integrale Schlupfregelkreis/?X2, ferner oben zwi- Der vierte Regelkreis RK4 enthält einen paraboschen strichpunktierten Linien der proportionale lischen Verstärker 46, dem über den Verstärker 9 Schlupfregelkreis RK4. 65 das Schlupfsignal g zugeführt wird und dessen Aus-Der erste Regelkreis RKl selbst ist nochmals gangssignal gemäß Fig. 1 mit zunehmendem g durch gestrichelte Linien unterteilt in einen oberen überproportional ansteigt, um eine schnelle Abnahme Abschnitt mit den Differenziergliedern 18, 20, die im des Bremsdrucks zu bewirken. Der Verstärker 46

15 16

speist die Spule B 4. Bei niedrigen Geschwindigkeiten ein der Geschwindigkeit ω proportionaler Strom

wird der Verstärker 46 durcii den Abschaltbiock 48 über die Widerstände 102 und 103 ankommen (103

abgeschaltet. ist mit Masse verbunden und ermöglicht die Nullein-

Gemäß Fig. 15 ist der Generator 1 für das nicht stellung des Verstärkers99). Der Verstärker99 ist gebremste Rad in dem Reglergehäuse BR mit einem 5 über einen Widerstand 104 gegengekoppelt. Der Anpassungsglied 3 verbunden, das einen Dämpfungs- Ausgang von 99 ist mit der Basis des doppelten widerstand 31 und einen Kondensator 32 aufweist, Transistors 97 wie oben beschrieben durch die Wider zur Ausschaltung des Störpegels bestimmt ist, derstände 104 und 105 verbunden (105 ist mit sowie mit einer Widerstandsanordnung 33 und 34, Masse verbunden und ermöglicht die Nulleinstellung deren Mittelpunkt auf Masse liegt. In gleicher Weise io des doppelten Transistors 97).

ist der Generator 2 für das gebremste Rad im Reg- Die andere Basis des doppelten Transistors 97 ist

lergehäuse PR mit einem Anpassungsglied 4 verbun- über einen Widerstand 106 mit Masse sowie über

den, das wie das vorhergehende ausgebildet ist, vgl. einen Widerstand 107 mit einer negativen Span-

Fig. 15. nungsquelle verbunden. Die beiden Kollektoren von

Gemäß Fig. 14 speist der Ausgang des Anpas- 15 97 sind mit den Eingängen des integrierten Verstärsungskreises 4 einen Verstärker 5, der in üblicher kers 108 verbunden, wobei der eine der Eingänge Weise aufgebaut ist und daher nicht beschrieben über einen Widerstand 109 an Masse gelegt ist und wird. Ebenso speist der Ausgang des Anpassungs- der andere Eingang über einen Gegenkopplungsgliedes 3 einen üblichen Verstärker 6. widerstand 110 mit dem Ausgang 111 verbunden ist.

20 Die Einheit 97 + 108 führt die Multiplikation

Beschreibung der einzelnen in Fig. 14 (_ω-_ω')_χ I durch; ihr Ausgang 111 liefert also ein

verwendeten Schaltungsblocke ^ω

„ ,, „ , /τ-·" i£\ Signale das repräsentativ für den Schlupf des ge-

Schlupfrechner (F, g. 16) ^J^ _Rade/_ist

Der in Fig. 14 mit 8 bezeichnete Schlupfrechner 25 Der Ausgang 111 des Rechners 8 ist an einen

wird von allen Regelkreisen gemeinsam benutzt. Verstärker9 (Fig. 14) angeschlossen, der ein her-

Das GeschwindTgkeitssignal ω des nicht gebrem- kömmlicher Verstärker sein kann und daher nicht

sten Rades wird von einem Ausgang des Verstär- beschrieben wird.

kers 6 zu einem Eingang 81 des integrierten Verstär- Elemente des ersten Regelkreises RK1 kers 82 über einen Widerstand 83 geleitet. Der inte- 30 ^& grierte Verstärker 82 ist mit seinem zweiten Eingang Wenn bei der Messung der Geschwindigkeit eines über einen Widerstand 84 mit Masse verbunden. Die- Flugzeugs — die in Höhe des Bugrads des Flugzeugs ser Verstärker ist gegengekoppelt über den Wider- erfolgt — das Tiefpaßfilter 16 verwendet wird, ergibt stand85 und den doppelten Transistor 86; der eine sich, daß bei Anwendung einer Bremskraft auf die der Transistoren von 86 ist mit seiner Bnsis mit 35 Bremse das Flugzeug nickt oder dippt, wodurch die Masse, mit seinem Kollektor mit dem Eingang von Belastung des Bugfahrwerks erhöht wird. Daraus er-82, und mit seinem Emitter mit 85 verbunden; der gibt sich eine Zusammendrückung des Reifens und andere Transistor von 86 ist mit seinem Emitter somit eine Verkleinerung seines Radius unter BeIamit 85 verbunden, und seine Basis und sein Kollek- stung. Dies hat zur Folge eine momentane. Winkeltor sind miteinander und mit dem Eingang eines 40 beschleunigung des Bugrades, die vom Generator 1 integrierten Verstärkers 87 verbunden. aufgenommen und zu den Reglern übertragen wird,

Diese Einheit führt die Berechnung des Logarith- wodurch die Messung der wahren Geschwindigkeit mus von ω aus. An den Eingang des Verstärkers 87 des Flugzeugs gestört wird. Das für die Ausschaltung wird über einen Widerstand 88 eine positive Span- dieser parasitären Schwingungen vorgesehene Tiefnung gelegt. Man hat also im Eingang von 87 einen 45 paßfilter 16 empfängt nach Fig. 19 die beiden vom Strom, der α —log ω repräsentiert. Der zweite Ein- Anpassungsglied 3 kommenden Signale, nämlich das gang des Verstärkers 87 ist durch den Widerstand Signal +ω an seinem Eingang 161 und das Signal 89 an Masse angeschlossen, wobei der Verstärker — ω an seinem Eingang 162; das Tiefpaßfilter weist über den Widerstand 90 gegengekoppelt ist. Der einen Kondensator 163 auf, der durch den Transistor Ausgang des Verstärkers 87 ist über einen Wider- 50 164 bei Ansteigen des Eingangssignals kurzgeschlosstand 92 mit der Basis des Transistors 91 verbunden. sen wird infolge des zwischen dem +-Pol des Gene-Parallel wird zur Basis des Transistors 91 ein der rators 1 (Eingang 161) und der Basis dieses Transi-Geschwindigkeit proportionaler Strom vom Eingang stors eingeschalteten Kondensators 165. Die Einheit 93 über den Widerstand 94 geleitet. An der Basis aus Transistor und Kondensator ist dazu bestimmt, des Transistors 91 kommt somit ein Strom an, der 55 das Eingangssignal um eine Phase von 180° zu ver-1 , , ..._._ schieben. Das Potentiometer 166 ermöglicht es, aus — ^ _fl-log«> + &_W proportional ist. Dieser Strom _{dem reinen Sigmü und dem} p_hasenverschobenen

wird durch den Transistor 91 verstärkt, dessen Emit- Signal die Summe zu bilden, die im Fall von perioditer über einen Widerstand 95 mit Masse und dessen schem Signal eine Gleichstrom-Resultante ergibt. Die Kollektor gleichzeitig über einen Widerstand 96 mit 60 beiden Konensatoren 167 bewirken eine zusätzliche einem negativen Potential und über einen Wider- Filterung, und die Widerstände 168 sind Anpasstand 98 mit den Emittern der beiden Transistoren sungswiderslände. Das gefilterte Signal wird am Abdes doppelten Transistors 97 verbunden sind. griff des Potentiometers 166 abgenommen, der mit An einer der Basen des doppelten Transistors 97 dem Ausgang 169 verbunden ist, der an den Verstärkommt ein Strom an, der proportional ist der Diife- 65 kcr 17 (Fig. 14) angeschlossen ist. Dieser Verstärker renz (<» ■■- «>'), die im Verstärker 99 erzeugt wird, bei ist von herkömmlicher Art und wird daher nicht bedcm vom Eingang 100 über den Widerstand 101 ein schrieben, der Geschwindigkeit o/ proportionaler Strom sowie Der Ausgang des Verstärkers 17 ist direkt mit dem

Il

Eingang 181 des Beschleunigungsableitungskreises 18 (Fig. 14) verbunden, der unter Bezugnahme auf F i g. 20 beschrieben wird.

Dieser Ableitungskreis bezweckt, zu verhüten, daß im Fall des Erscheinens von parasitärer Beschleunigung am Signal ω des Tachogenerators 1 der Bremsdruck auf seinen Minimalwert abfällt. Er ist ein Komplement zu dem zuvor betrachteten Filter 16. Der Ableitkreis 18 gibt ein negatives Signal, das der relativen Beschleunigung des nicht gebremsten Rades proportional ist. Er weist einen Kondensator 182 auf, der als Differenzierglied wirkt. Das abgeleitete Signal wird dann zum integrierten Verstärker 183 mit hoher Verstärkung und Phasenumkehr geschickt. Der Widerstand 184 erzeugt die gesamte Gegenkopplung, die zum Erhalt des abgeleiteten Signals erforderlich ist, und ein Kondensator 185 ermöglicht die Beseitigung von Schwingungen großer Frequenz. Das Ausgangssignal von 183 wird durch die Transistoren 186 und 187 im Durchgang durch die Verbindungswiderstände 188 und 189 verstärkt und tritt bei 190 am Belastungswiderstand 191 aus.

Der Kondensator 192 dämpft das Ausgangssignal, um einen Druckabfall in der Bremse beim Übergang zur Beschleunigung Null im Falle parasitärer Schwingungen des Signals des Tachogenerators 1 zu verhüten. Diese Dämpfung erlaubt nämlich die Erzielung einer Überlagerung mit dem vom Verzögerungsleitkreis kommenden Signal: Das an der Klemme 190 über den Widerstand 193 empfangene negative Signal wird dem Ableitungskreissignal »Verzögerung« (s. weiter unten) überlagert.

Der Ausgang des Verstärkers 17 ist ebenfalls direkt mit dem Eingang 201 des Verzögerungsableitungskreises 20 (Fig. 14) verbunden, der unter Bezugnahme auf Fig. 21 beschrieben wird. Dieser Ableit- oder Differenzierkreis erzeugt ein der Verzögerung des gebremsten Fahrzeugs proportionales Signal. Er weist einen Kondensator 202 auf, der als Differenzierglied wirkt. Das von ihm kommende Signal geht durch den integrierten Verstärker 203 mit hoher Verstärkung und Phasenumkehr. Der Widerstand 204 und der Kondensator 205 haben die gleichen Funktionen wie die entsprechenden Organe des Ableitkreises 18. Das am Ausgang von 203 erhaltene Verzögerungssignal wird dann durch die Transistoren 206 und 207 verstärkt, wobei der Verstärkungskoeffizient durch das Potentiometer 208 regelbar ist. Die Widerstände 209 und 210 sind Verbindungswiderstände; der Widerstand 211 ist ein Belastungswiderstand, an dessen Klemmen bei 212 und 213 das Ausgangssignal empfangen wird, das negativ ist. Der Kondensator 214 bezweckt die Dämpfung der schnellen Änderungen der Verzögerung. Der Kondensator 202 ist einerseits mit dem Eingang 201 und andererseits mit einem Ausgang 215 verbunden, der zum Korrekturblock 28 führt.

Der Ausgang 190 des Blocks 18 und der Ausgang 212 des Blocks 20 sind miteinander und mit dem Eingang 241 des Vergleichsblocks 24 (Fig. 14) verbunden. Der Vergleichsblock 24 wird betätigt durch den Pedalanpassungsblock 22, der unter Bezugnahme auf Fig. 22 beschrieben wird. Das Bremspedal PF betätigt den Schieber eines Potentiometers 221, das mit den Eingängen 222 und 223 des Blocks 22 verbunden ist, wobei der Eingang 222 in Reihe mit einem Widerstand 224 gespeist wird und der Eingang 223 über ein Regelpotentiometer 225 an Masse gelegt ist.

Der Abgriff des Potentiometers 221 ist mit dem Ein

gang 226 des Blocks 22 verbunden, der durch eii

Regelpotentiometer 227 einerseits mit drei Ausgän

gen 228, 229, 230 und andererseits mit einem Wi

derstand231 und einer Diode 232 verbunden ist deren Kathode an die Basis eines Transistors 23; angeschlossen ist, dessen Emitter mit Masse und des sen Kollektor mit dem Ausgang 234 verbunden ist Nach Fig. 23 ermöglicht der Vergleichsblock 24

ίο das Vergleichen des vom Pedalanpassungsblock 22 kommenden und an seinen Eingang 242 gelegten Signals mit dem Verzögerungssignal, das von den Abzweigblöcken 18 und 20 kommt und an seinen Eingang 241 gelegt ist. Der Vergleichsblock 24 weisi einen Transistor 243 auf, dessen Basis einerseits mil einem Eingang 244 und andererseits mit der Kathode einer Diode 245 verbunden ist, die über einen Widerstand 246 an den Eingang 242 angeschlossen ist. Dei Transistor 243 liegt mit seinem Emitter über einen Widerstand 247 an Masse, und mit seinem Kollektor über Widerstände 248 am -f-Pol. Der Kollektor isl über einen Widerstand 249 einerseits mit dem Eingang 241, andererseits mit einem Widerstand 251 und einem Potentiometer 252, und schließlich mil der Basis eines Transistors 253 verbunden, dessen Emitter an Masse und dessen Kollektor an die Ausgänge 254 und 255 angeschlossen ist.

So steuert dieser parallel zum Transistor 233 geschaltete Transistor 253 den Strom in der Spule B1 des Wandlers TR, wobei der Wandler TR wie bereits erläutert so beschaffen ist, daß der Bremsdruck abnimmt, wenn der die Spule B1 durchfließende Strom zunimmt. Der das Signal SF liefernde Transistor 233 wird direkt durch den Schieber des Potentiometers 221 gesteuert.

Das Potentiometer 252 und der Widerstand 251. die mit negativem Strom gespeist werden, ermöglichen die Regelung des Stroms in der Spule Bl (Signal S₇-) in der Weise, daß man bei einer Verzögerung Null des Fahrzeugs, z. B. eines Flugzeugs, einen bestimmten Mindestdruck erhält. Dies ermöglicht das Dämpfen der Bremsung und die Suche nach dem optimalen Druck. Der Ausgang der Ableitungskreise (Signal SD) ist an die Basis des Transistors 253 derartig angeschlossen, daß dieser Transistoi 253 den Strom in der Spule B1 (Signal Sf) um so mehr reduziert, je größer die Verzögerung ist (hierbei ist das Ausgangssignal der Ableitkreise 18 und 20 negativ). Der Bremsdruck nimmt also entsprechend zu. Im Maximum, also bei einer sehr starken Verzögerung, liefert der Transistor 253 keinen Strom S_A mehr, oder anders gesagt, S'F — SD = 0, Der Block 26 (F i g. 24), der bei niedriger Geschwindigkeit das vom Vergleichskreis 24 ausgehende Signal S_A zu Null macht, ist vorgesehen worden, um bei Stillstand des Flugzeugs den vollen Druck in dei Bremse erzielen zu können. Dazu steuert die positive Spannung ω des Tachogenerators 1 des nicht gebremsten Rades den integrierten Verstärker 261 übei den mit dem Eingang 263 verbundenen Widerstand 262 an. Die Ausgangsspannung von 261 steuert die beiden Transistoren 264 und 265. Der Emitter von 265 liegt über dem Widerstand 266 an einem positiven Potential, und sein Kollektor liegt über einer Widerstand 267 an Masse. In Abwesenheit des Signals o) des Tachogenerators 1, d. h., wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, wird das positive Potential des Emitters von 265 über den Widerstand

ti

268 und die Diode 269, deren Kathode bei 271 lastritt, zur Basis des Transistors 243 des Blocks 24 [F i g. 23) geführt. Dieser Transistor 243 ist nun völlig entsperrt und sein Kollektor ist über den Widerstand 247 an Masse gelegt, was das positive Potential an diesem Punkt stark verringert und also den Transistor 253 sperrt. Sobald am Generator 1 eine Spannung auftritt, liefert der integrierte Verstärker 261 des Blocks 26 eine Ausgangsspannung, die die Transistoren 264 und 265 entsperrt und das Potential des über den Widerstand 267 an Masse gelegten Emitters von 265 fallen läßt, was dem Transistor 243 normal zu funktionieren gestattet.

Es werden nun unter Bezugnahme auf F i g. 25 der Kurvenkorrekturblock 28, der Kurvenänderungsblock 30 und der Verriegelungs- und Verzögerungsblock 36 der Fig. 14 beschrieben. D'ese drei Blöcke arbeiten eng zusammen und können nicht getrennt beschrieben werden. Es ist bereits gesagt worden, daß zur Verbesserung der Leistung, also im Sinne einer Optimierung des Bremsvorgangs, der Verzögerungs-Ableitkreis 20 mit zwei verschiedenen Verstärkungskoeffizienten arbeitet, die als Funktion der Verzögerung (s. Fig. 10) zwei Stromkurven geben: Die Kurve 5D₂ wird durch den Verzögerungs-Ableitkreis 20 und die Kurve 5D₁ durch Verringerung der Verstärkung erhalten.

Nach F i g. 25 weist der Korrekturblock 28 einen Transistor 281 auf, dessen Kollektor über einen Widerstand 282 mit dem Ausgang 283 verbunden ist, der seinerseits an den Ausgang 215 des Blocks 20 angeschlossen ist. Der Transistor 281 legt so den Widerstand 282 in Nebenschluß zu dem Eingang des Verstärkers 203 (Fig. 21) des Blocks 20, wenn der Schlupf des gebremsten Rades den Sollschlupfwert g 2 überschreitet.

Ferner wird die einer Verzögerung Null des Fahrzeugs entsprechende Mindestdruckhöhe (Kurve 5'F₁, Fig. 9) mittels des Transistors 284 eingestellt, der über den Widerstand 285 die Basis des Transistors 253 des Blocks 24 an Masse legt. Die beiden Transistoren 281 und 284 werden über die Widerstände 287 und 288 durch das positive Potential des Kollektors des Transistors 301 des Blocks 30 gesteuert. Die Widerstände 289 und 290 legen die Basen der Transistoren 281 und 284 an ein negatives Potential, um eine Auslösschwelle zu schaffen. Der Transistor 301 wird über den Widerstand 303 durch das positive Signal am Eingang 302 gesteuert, das vom Betätigungspotentiometer 221 über den Ausgang 228 des Anpassungsblocks 22 kommt.

Die Steuerung des Wechsels des Kurve Sa =/ (-jr)

(Fig. 11) erfolgt durch den Strom vom Schlupfrechner 8, wenn der Schlupf des gebremsten Rades größer als der Sollschlupf g 2 ist. Der Strom steuert die Basis des Transistors 304 über einen Widerstand 305 und den Eingang 306, wobei der Emitter auf Masse liegt und der Kollektor mit der Basis des Transistors 307 über einen Widerstand 308 verbunden ist. Bei Auftreten eines Schlupfes des gebremsten Rades oberhalb des voreingestellten Schwellwerts g 2 werden die Transistoren 307 und 304 entsperrt, und der Kollektor des Transistors 301 wird über den Widerstand 309 an Masse gelegt, so daß sein positives Potential begrenzt wird und die Wirkung der Transistoren 281 und 284 des Blocks 28 auf den Verzögerungs-Ableitkreis 20 annulliert. Um eine Verriegelung auf der Kurve SA₂ zu erreichen, wird die positive Spannung, die am Kollektor des Transistors 307 des Blocks 30 während dessen Entsperrung erscheint, erneut auf die Basis des Transistors 304 über den Transistor 361 und den Widerstand 362 des Blocks 36 gegeben. Wenn somit der Schlupf des gebremsten Rades die Entsperrung der Transistoren 304 und 307 hervorruft, wird die Basis von 304 auf einem positiven Potential gehalten, was zur Folge

ίο hat, wenn das Schlupfsignal verschwindet, daß die Transistoren 304 und 307 entsperrt gehalten werden. Der Verzögerungsableitkreis 20 bleibt daher auf der Kurve SA₂.

Um zu der Kurve 5^₁ zurückzukommen, ist es erforderlich, daß der Fahrzeugführer das Betätigungspedal PF freigibt, wodurch der Transistor 301 des Blocks 30 entsperrt wird und dadurch, daß der Emitter von 304 auf Masse gelegt wird, das positive Potential verschwindet, das die Transistoren 304 und 307 entsperrt gehalten hatte.

Die zeitliche Verzögerung der Verriegelung wird durch die Steuerung des Transistors 361 erzielt. Dessen Basis empfängt das positive Signal seines Kollektors über die Widerstände 363 und 364. Zwisehen diesen beiden Widerständen und über eine Diode 365, deren Kathode mit einer Elektrode eines Kondensators 366 verbunden ist, dessen andere Elektrode an Masse liegt, lädt die positive Spannung vom Kollektor des Transistors 307, während dieser emtsperrt ist, diesen Kondensator 366 auf.

Jedesmal, wenn der Schlupf des gebremsten Rades den Sollschlupf g2 überschreitet, wird der Kondensator 366 proportional zu der Zeitspanne aufgeladen, in der der Schlupf oberhalb von g2 bleibt, und der Kondensator bleibt geladen infolge der Diode 365. Wenn die Ladung des Kondensators eine ausreichende Höhe erreicht, kann das vom Kollektor des Transistors 307 herrührende positive Potential während dessen Entsperrung die Basis des Transistors 361 ansteuern, so daß dieser entsperrt wird. Dies hat zur Wirkung, daß die Vorrichtung gegen einen Wechsel der Kurve verriegelt wird.

Die Verzögerungszeit der Verriegelung ist somit konstant und unabhängig von der Frequenz der Veränderungen des Schlupfes gegenüber dem Sollschlupf g2. Wenn der Fahrzeugführer das Bremspedal freigibt, wird die Verriegelung annulliert und die zeitliche Verzögerung rückgestellt, damit ein weiterer Betriebszyklus beginnen kann.

Zur Entladung des Kondensators 366 schließt der Transistor 367 ihn kurz. Dieser Transistor wird betätigt durch den positiven Strom vom Abgriff des Potentiometers 221 über das Anpassungsglied 22 und den Widerstand 368, und durch ein konstantes negatives Potential, das über den Widerstand 369 zugeführt wird. Es genügt daher, das Bremspedal PF freizugeben, also das positive Potential an 368 zu erhöhen, um das negative Potential von 369 zu annullieren, und den Transistor 367 zu entsperren, dei den Kondensator 366 entlädt.

Die Elemente des zweiten Regelkreises RK2

Der integrale Schlupfregelkreis enthält einen Inte· grationsblock 38, der an Hand F i g. 26 beschrieber wird. Dieser Integrationsblock 38 weist einen Operationsverstärker 381 auf, der durch einen Widerstanc 382 in Parallelschaltung mit einem Kondensator 383

21 '22

gegengekoppelt ist. Der eine Eingang 384 des Ver- rücksichtigung der Korrektur für niedrige Geschwinstärkers 381 ist über die Widerstände 385 und 386 digkeit), welche sehr abrupt erfolgen, da sie durch (386 verbunden mit Masse zur Nulleinstellung des Organe mit Spannungsschwelle gesteuert werden.
Verstärkers 381) mit dem Ausgang des vorher be- Im Gegensatz zu dieser bekannten Anordnung wird schriebenen Verstärkers 9 verbunden. Sein anderer 5 eine kontinuierliche, d. h. progressive Veränderung Eingang ist an ein festes Potential gelegt, das dem des Verstärkungsfaktors verwendet, und man erhält Sollschlupf gc entspricht und an den Eingang 387 ein vollständig regelmäßig und schneller und schneiangelegt wird, und zwar unter Einstellung durch ein ler, d. h. überproportional ansteigendes Signal entPotentiometer 388 (dessen eines Ende an Masse und sprechend einer parabolischen Kurve nach Fig. 1. dessen anderes Ende an einer konstanten positiven io _.. . ,. , ,. ... . ,„. ._.

Spannung liegt) und einen Widerstand 389. Der Aus- ^Der parabolische Verstarker (F ι g. 17)
gang des Verstärkers 381 ist mit der Basis des Tran- Das verstärkte Schlupfsignal, das an der Klemme sistors 253 des Blocks 24 verbunden (Ausgänge 390 461 ankommt, steuert die Basis des Transistors 462 und 241), und zwar über die folgende Anordnung: über eine Schaltung, die aus drei parallelen Zweigen Zwei parallelgeschaltete Zweige, von denen der eine 15 gebildet ist. Der erste Zweig enthält einen Widerstand aus einer Diode 391 und einem Widerstand 392 und 463, der zweite Zweig eine Diode 464 in Reihe mit der andere aus einer Diode 393 und einem Wider- einem Widerstand 465, und der dritte Zweig zwei stand 394 besteht; ein Potentiometer 395, dessen Dioden 466 und 467 in Reihe mit einem Widerstand anderes Ende mit den zwei vorbeschriebenen Zwei- 468. Der Ausgang dieser Schaltung ist mit der Basis gen verbunden ist, und dessen Abgriff mit der Basis 20 des Transistors 462 über ein Potentiometer 470 verdes Transistors 253 über den Widerstand 396 ver- bunden. Der Emitter des Transistors 462 ist unmittelbunden ist. bar mit einem Eingang 471 verbunden, der für die Der integrale Schlupfregelkreis enthält einen Kor- Abschaltung bei niedriger Geschwindigkeit verwendet rekturblock 40, der an Hand von F i g. 27 beschrieben wird (siehe weiter unten). Der Kollektor des Tranwird. Der Sollschlupf muß in Abhängigkeit vom 25 sistors 462 ist verbunden mit einem Ausgang 473 für Bremsbefehl so korrigiert werden, daß der Fahrer die Spule B4 des Wandlers TR, und zwar über einen die Möglichkeit erhält, seine Bremsung nach Wunsch Widerstand 472. Man erhält so in dieser Spule einen zu dosieren. Dieser Korrekturkreis 40 enthält einen Strom, der eine parabolische Funktion des Schlup-Transistors 401, dessen Emitter über einen Wider- fes g ist, wie das F i g. i zeigt,
stand 402 mit Masse verbunden ist. Sein Kollektor 30 . .....

(Klemme 403) ist unmittelbar mit der Klemm. 387 Abschaltung des vierten Regelkreises bei niednger
des Blocks 38 verbunden, also mit dem gemeinsamen Geschwindigkeit (F 1 g. 18)
Punkt des Widerstandes 389 und des Abgriffs des Der Abschaltblock 48 für niedrige Geschwindig-Potentiometers 388. Die Steuerung der Basis wird keiten arbeitet mit dem parabolischen Verstärker 46 bewirkt, ausgehend vom Bremsbefehl des Fahrzeug- 35 zusammen. Dieses System hat die Aufgabe, die Regeführers, der (Klemme 404 verbunden mit Klemme lung des Stromes in der Spule BA für niedrige Ge-230 des Blocks 22) von dem gemeinsamen Punkt am schwindigkeiten abzuschalten. Eine solche Regelung Potentiometer 227 und dem Widerstand 231 des kann nämlich bei bestimmten Fahrzeugen, bei denen Blocks 22 herrührt, und zwar über den Widerstand die Befestigung der Radachsen eine gewisse Elasti-405 und die Teilcrbrücke, die aus dem Widerstand 40 zität hat, in der Nähe des Stillstands eine Funktion 406, der mit einer negativen Spannungsquelle ver- hervorrufen, durch die Vibrationen mit hoher Frebunden ist, und dem Widerstand 407 aufgebaut ist, quenz in das Niveau der Räder induziert werden,
der an Masse liegt. Die Basis des Transistors 481 wird betätigt durch

^. _. . , , .„ _ ... _„, die positive Spannung ω des Generators 1 des nicht

Die Elemente des dritten Regelkreises RK3 _{45 geb}£_{msten Rades> die auf den Eingang 482 über}

Der dritte Regelkreis ist ein Proportionalregler. den Widerstand 483 gegeben wird. Der Emitter des

Gemäß Fig. 14 liefert der Verstärker 6 das Signal ω Transistors 481 liegt an Masse, und sein Kollektor

an die Spule B 2 des Wandlers TR, und der Verstär- ist mit dem Pluspol des Speisekreises über den Wider-

ker 5 liefert das Signal ω' an die Spule B 3. Der Aus- stand 484 verbunden. Der Kollektor steuert die Basis gang der Spule Bl liegt an einem negativen Potential, 50 des Transistors 485 über einen Widerstand 486. Der

der Ausgang der Spule B 3 an einem positiven Poten- Emitter des Transistors 485 ist positiv polarisiert

tial. Die Polaritäten und Ströme sind so gewählt, daß über ein Potentiometer 487, das die Einstellung der

für eine vorgegebene Spannung am Ausgang der Abschaltschwelle gestattet, wobei der Kollektorstrom

Generatoren der Strom in der Spule BZ eine Ver- des Transistors 485 über einen Widerstand 488 die ringerung des Nutzdrucks am Ausgang des Wandlers 55 Basis eines Transistors 489 steuert, der zwischen

TR erzeugt, während der Strom in der Spule B 3 eine Masse und dem Ausgang 490 des Blocks 48 ange-

Erhöhung dieses Drucks mit sich bringt. ordnet ist, der seinerseits mit dem Eingang 471 des

^. τ-, . , . _ ... „ „ . Blocks 46 verbunden ist (und mit dem Kollektor des

Die Elemente des vierten Regelkreises RK4 Transistors 462 des Blocks 46). Auf diese Weise

Dies ist ein proportionaler Schlupfregler. Der Aus- 60 steigt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ab-

gang des Verstärkers 9, der das Signal g führt, das nimmt, das Potential am Kollektor des Transistors

den Schlupf des gebremsten Rades darstellt, ist mit 481 an, und wenn dieses Potential höher wird als das

dem Eingang 461 eines parabolischen Verstärkers 46 Potential des Emitters des Transistors 485, wird die-

verbunden. In der FR-PS 1 455 883 wird ein System ser gesperrt, und das durch das Potentiometer 487

mit mehreren aufeinanderfolgenden Verstärkungs- 65 gegebene positive Signal kann die Basis des Transi-

faktoren der Druckregelung als Funktion des Schlup- stors 489 nicht mehr speisen, was den Emitter des

fes verwendet, wobei man zwei Wechsel des Verstär- Transistors 462 von Masse isoliert. Es fließt daher

kungsfaktors verwendet (oder selbst drei unter Be- kein Strom mehr in der Spule B 4.

Es ist daher die Funktion eines Regelsystems zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugs mit Rädern beschrieben worden, das vier Regelkreise und einen Schlupfrechner aufweist. Ferner ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben worden.

Unter Einhaltung des beschriebenen Prinzips können die verschiedenen Bauelemente der beschriebenen Einrichtung durch entsprechende Elemente gleicher Funktion ersetzt werden. Die Geschwindigkeit kann auch durch Wechselstromgeneratoren, Impulsgene-

ratoren, Radarsysteme u. dgl. gemessen werden. Die Messung der Beschleunigung und der Verzögerung des Fahrzeugs kann ferner auch mit Hilfe von Beschleunigungsmessern erfolgen. Die Potentiometer der Bremsbetätigung können ersetzt werden durch ein System von Gegeninduktivitäten. Schließlich kann auch ein elektrohydraulischer Wandler verwendet werden, der beim Maximalstrom den vollen Bremsdruck liefert, wobei dann die Schaltung entsprechend angepaßt werden muß.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Regelsystem für die Steuerung des hydraulischen Bremsdruckes in der Bremse eines luftbereiften Fahrzeugs, mit einem ersten Meßfühler, welcher ein der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit proportionales Signal ω liefert, ferner mit einem zweiten Meßfühler, der ein von der Drehzahl eines gebremsten Fahrzeugrades abhängiges Signal ω liefert, ferner mit einer VOrrichtung zum Erzeugen eines von der Stellung des Bremspedals abhängigen Signals und mit einer Vorrichtung zur Berechnung des Ist-Wertes des Schlupfes, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein erster, zur Regelung der Verzögerung des Fahrzeugs dienender Regelkreis (18, 24, 26, 28, 30, 36) vorgesehen ist, welcher eine erste Näherung des optimalen Bremsdrukkes — ausgehend von einem Vergleich des ^ao vom Fahrer vorgegebenen Signals mit der Fahrzeugverzögerung dcu/di — liefert,

b) ein zweiter einen I-Regler (38) aufweisender Regelkreis (38, 40) zur weiteren Annäherung des vom ersten Regelkreis errechneten Bremsdrucks an den optimalen Bremsdruck vorgesehen ist, wobei dieser zweite Regelkreis (38, 40) das Zeitintegral der Differenz zwischen einem vom Fahrer über das Bremspedal (PF) vorgegebenen Sollschlupf (g_c) und dem Ist-Wert (g) des Schlupfes berechnet,

c) ein dritter, einen Proportionalregler (B 2, B 3) aufweisender Regelkreis vorgesehen ist, der zusätzlich den Bremsdruck abhängig vom Augenblickswert der Differenz zwischen ω und α/ beeinflußt.

2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Regelkreis (46, 48) vorgesehen ist, welcher einen Verstärker (46) aufweist, dessen Verstärkung mit zunehmendem Schlupf (g) überproportional ansteigt (Fig.1).

3. Regelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (46) eine mit zunehmendem Schlupf (g) parabolisch ansteigende Verstärkerkennlinie aufweist (F i g. 1).

4. Regelsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der parabolische Verstärker (46) einen Transistor (462) aufweist, dessen Basis über einen Widerstand (463) gespeist ist, der parallel zu einer Diode (464) geschaltet ist, die in Reihe mit einem Widerstand (465) und parallel mit zwei untereinander mit einem Widerstand (468) in Reihe geschalteten Dioden (466 und 467) geschaltet ist (F i g. 17).

5. Regelsystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Regelkreis (18, 24, 26, 28, 30, 36) abhängig von der Größe des Schlupfs (g) auf zwei verschiedene Kreisverstärkungen (SDl, SD 2) in der Weise umschaltbar ist, daß die volle Kreisverstärkung (SD2) erst oberhalb eines bestimmten Schlupfs (g₂) wirksam wird.

6. Regelsystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe eines vom Fahrer über das Bremspedal (PF) vorgegebene, dem ersten Regelkreis (AKl) zuführbaren Bremssignals (S'F) abhängig vom Schlupf (g) in der Weise umschaltbar (28, 30) ist, daß die derselben Pedalstellung zugeordneten Signale (S' F) oberhalb eines bestimmten Schlupfwerts (g_v) jeweils einen größeren Wert (S' F„) aufweisen als bei einem darunterliegenden Schlüpfwert (Fig. 9).

7. Regelsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitglied (36) vorgesehen ist, welches die volle Kreisverstärkung (SD 2) und/oder den größeren Wert (5'F₂) des vom Fahrer vorgegebenen, dem ersten Regelkreis zuführbaren Signals dauernd einschaltet, nachdem diese bzw. dieses während einer bestimmten Zeitspanne (Z₁) wirksam bzw. umgeschaltet gewesen war.

8. Regelsystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Abschaltvorrichtung zum Abschalten eines Regelkreises bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltvorrichtung (26) auf den Regelverstärker (24) des ersten Regelkreises (RKl) wirkt, um beim Stillstand des Fahrzeugs das Maximum des Bremsdrucks zu ermöglichen.

9. Regelsystem nach den Ansprüchen 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Abschaltvorrichtung (48) auf den zusätzlichen Regelkreis (46, 48) wirkt, um diesen unterhalb einer bestimmten Drehzahl unwirksam zu machen.

10. Regelsystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Verzögerung abhängige Regelkreis (RKl) an seinem Eingang für das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal in an sich bekannter Weise ein Tiefpaßfilter (16) aufweist.

11. Regelsystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Verzögerung abhängige Regelkreis (RKl) zwei Kreise zur Differentiation des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals nach der Zeit aufweist, und zwar einen Kreis (18) für die Beschleunigungen und den anderen Kreis (20) für die Verzögerungen, wobei die Kreise parallel geschaltet und an ihrem Ausgang miteinander verbunden sind.

12. Regelsystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupfrechner (8) ein Glied zur Differenzbildung aus dem ihm zugeführten Signal für die Fahrzeuggeschwindigkeit ω und dem ihm ebenfalls zugeführten Signal für die Drehzahl eines gebremsten Rades ω aufweist, und daß er ferner ein Multiplizierglied aufweist, in welchem die gebildete Differenz mit der Summe aus einer konstanten und mindestens einem von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Faktor multiplizierbar ist und der Schlupfrechner (8) somit die Gleichung

g «; (iß.· - ω') (a + bo) — k log ω)

berechnet.

13. Regelsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß (vgl. Fig. 16) der Schlupfrechner (8) für die Berechnung des Logarithmus der Fahrzeuggeschwindigkeit einen gegengekoppelten Verstärker (82) mit zwei Eingängen aufweist, von denen einer an Masse liegt, und daß

der Verstärker (82) die beiden Emitter eines Doppeltransistors (86) speist, dessen einer Kollektor mit dem Eingang (81) des Verstärkers (82) und dessen eine Basis mit Masse verbunden ist, während sein anderer Kollektor und seine andere Basis einen Ausgangsverstärker (87) speisen.