DE2303660A1

DE2303660A1 - Nicht-blockierende bremsanlage

Info

Publication number: DE2303660A1
Application number: DE2303660A
Authority: DE
Inventors: Guy Marouby; Christian Tanguy
Original assignee: DBA SA
Current assignee: Bendix France SA
Priority date: 1972-01-25
Filing date: 1973-01-25
Publication date: 1973-07-26
Also published as: SE387283B; ES410944A1; CA989962A; IT978418B; US3977733A; SU532331A3; DE2303660C2; FR2168869A1; JPS4883291A; JPS599380B2; FR2168869B1; GB1355633A

Description

Patentanwälte

Dr. ίπσ. H. Negsndanlc

Dipl. In?. H.}isuc/c - DIoI r-hyt. W. Schmiß

Dipl. Ina. E. Grsa!:: - Di,>f. ;.,g. W. Wohnert

8 München ?, h5cEii.-i.-ifaöe 25

Telefon 5380586

Societe Anonyme D.B.A.

98 Bd. Victor Hugo 23. Januar 1973

92 Clichy, Frankreich Anwaltsakte M-2503

Nicht-blockierende Bremsanlage j

I ;

Die Erfindung betrifft eine nicht-blockierende Bremsanlage für ι Kraftfahrzeuge. '

Die Erfindung betrifft insbesondere eine nicht-blockierende Brems-; anlage für einen Radsatz, wobei die Betätigungseinrichtung für die! mit Strömungsmitteldruck betriebene Bremse mindestens einem Rad ! zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler zur Abta- ! stung der Drehzahl dieses Rades Spannungssignale für diese Dreh- j zahl über ein Widerstandsnetzwerk an eine elektronische Schaltung ; abgibt, die ihrerseits Signale zum Lösen des Druckes an eine Ein- j richtung zum Lösen des Druckes abgibt, sowie dadurch, daß die
Schaltung einen Speicherkondensator enthält, der über eine Diode
durch die Drehzahlsignale aufgeladen wird und sich bei konstantem
Strom in den Widerstand entlädt.

Bei einer solchen Anlage gibt ein Differentialverstärker, an dessen Eingängen die Drehzahlsignale sowie die Spannung der Kondensator- I

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,klemmen anliegen, ein Signal zur Lösung des Bremsdruckes ab, wenn |die Drehzahlsignale in einem bestimmten Verhältnis zur Spannung :an den Kondensatorklemmen stehen. Der Kondensator gibt seine Ladung

I ^:

!auch stets an den Widerstand ab, wobei diese Entladung bei konistantem Strom linear verläuft.

.Beispielsweise können die einer Antriebsachse zugeordneten Räder ■ durchdrehen, besonders wenn die Bodenhaftung schlecht ist und wenn der Kraftfahrzeugmotor plötzlich beschleunigt wird. Die Drehzahl, mit welcher die Räder durchdrehen, kann zu diesem Zeitpunkt größer sein als die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, so daß der Kondensator auf einen verhältnismäßig hohen Wert aufgeladen wird. Wenn sich der Fahrer des Fahrzeuges der Tatsache bewußt wird, daß die Antriebsräder durchdrehen und Gas wegnimmt, dann fällt die lineare Drehzahl des Antriebsrades oder der Antriebsräder so lange ab, bis sie ,der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu diesem Zeitpunkt entspricht. :

I i

|Die im Kondensator gespeicherte Spannung kann jedoch nur bei kon- j jstantem Strom an den Widerstand entladen werden, und zwar über leinen relativ langen Zeitraum hinweg. Diese Entladung kann z.B. mehrere Sekunden dauern, während welcher der Verstärker ein Signal^; 'zum Lösen des Bremsdrucks abgibt, so daß das oder die durchdreheniden Räder zeitweilig keine Bremsfähigkeit aufweisen.

Ein weiterer Nachteil von Bremsanlagen der beschriebenen Art tritt, ! . i

während des Bremsvorganges auf Böden mit schlechter oder veränderlicher Haftfähigkeit auf. Unter diesen Umständen werden die Räder ;sehr wahrscheinlich blockieren, wobei die Verläufe der Drehge-

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jschwindigkeiten der Räder bei einem Bremsvorgang sehr ausgeprägt sind. Während einer dieser Drehgeschwindigkeitsschleifen wird daher das Drehzahlsignal für das Rad erheblich unter die an den Kondensatorklemmen anliegende Spannung abfallen, wodurch die Dauer des Bremsdrucklösesignals übermäßig lang wird. In diesem Falle erfolgt ein unnötiger Abfall des Bremsdruckes sowie eine unzulässige Verschlechterung des Wirkungsgrades in Bezug auf den Anhalteweg·

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist erfindungsgemäß eine nichtblockierende Bremsanlage der beschriebenen Art vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die elektronische Schaltung eine Schutzeinrichtung enthält, die verhindert, daß die Spannung an den Kondensatorklemmen die Spannung der Drehzahlsignale einschließ lieh eines gegebenen Spielraums oder einer gegebenen Menge nach oben übersteigt.

Dies erfolgt vorzugsweise durch Entladung des Kondensators in das !widerstandsnetzwerk und Durchsteuerung in dieser Richtung, wobei

{die gegebene Menge in diesem Falle dem direkten Spannungsabfall

Iin der Diode oder den Dioden gleich ist.

Die Erfindung wird nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. In den Zeichnungen istι

Fig. 1 der Stromlaufplan eines Teils der erfindungsgemäßen

und mindestens einem Rad eines Fahrzeugs zugeordneten blockier frei en Bremsschaltung.

- 4 3098 30/097*0;

Pig. 2 ein Kurvenbild für die Änderungen der elektrischen Größen der in Pig. I gezeigten Funktionsbauteile, wenn das Rad während der Beschleunigung durchdreht.

Fig. 3 ein Kurvenbild für die Änderungen der elektrischen Größen der in Fig. 1 gezeigten Funktionsbauteile während eines blockierfreien Bremsvorgangs.

;Fig. 4 eine bestimmte Ausführungsform der in Fig. 1 gezeigten Schaltung.

Der herkömmliche Fühler C der Fig. 1 erzeugt am Widerstand 10 eine

Spannung für die Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit eines nicht gezeigten Rades eines Fahrzeuges (ebenfalls nicht gezeigt). Der Widerstand 10 ist über die beiden gegensinnig geschalteten Dioden 12 jund 14 mit dem Kondensator 16 verbunden, der mit einem herkömmlichen -Gerät 18 zur Erzeugung einer konstanten Stromentladung parallelgejschaltet ist. Schließlich ist der Inversionseingang EI des Differentialverstärkers A an den Widerstand 10 und der Direkteingang ED dieses Verstärkers an den Kondensator 16 geführt. Das Ausgangssignal des Different! al verstärker s A dient der Bremsmodulationsein-. richtung zum Lösen des an der nicht gezeigten Bremse, die zu dem dem Fühler C zugeordneten Rade gehört, aufgebrachten Bremsdrucks.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung arbeitet wie folgt:'

Der Fühler C gibt an den Widerstand 10 eine der Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades proportionale Spannung ab. Diese an den Klemmen des Widerstandes 10 anliegende Spannung lädt den Konden-

ι-.

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sator 1β über die Diode 12 auf. Gleichzeitig gibt der Kondensator seine Ladung an das Gerät 18 mit konstantem Entladestrom ab, und solange sich die durch den Fühler C abgegebene Spannung erhöht oder konstant bleibt, solange ist die am Kondensator 16 anliegende Spannung gleich der Klemmenspannung des Widerstandes 10 minus des direkten Spannungsabfalls an der Diode 12, der etwa 0,5V beträgt. Wenn das durch den Fühler C abgegebene Signal für die Raddrehzahl kleiner wird, dann verringert sich auch die Klemmenspannung des Kondensators 16, da dieser seine Ladung an das Gerät 18 abgibt. Solange die Abnahmegeschwindigkeit der Ausgangsspannung des Fühlers C kleiner ist als die maximale Abnahmegeschwindigkeit der vom Konstantstromgerät 18 beeinflußten Klemmenspannung des Kondensators 16, beträgt die Differenz zwischen der am Kondensator 16 und am Widerstand 10 anliegenden Spannung stets 0,5V ( = Spannungsabfall nn der Diode 12). Wenn andererseits die Ausgangsspannung des Fühlers C ochneller abnimmt als die von der konstanten Stromentladung an das Gerät 18 abhängige Klemmenspannung des Kondensators 16, dann wird die Differenz zwischen der am Kondensator und der am Wider- '■ stand 10 anliegenden Spannung kleiner als 0,5V und wird schließlich zu 0. Jetzt gibt der Differentialverstärker A ein Ausgangssignal ^rib, da;3 als Signal zum Lösen des Druckes dient und das so lange anliegt, vie die Klemmenopannung des Kondensators 16 größer ist als die Klemmenspannung des Widerstandes 10. Als Folge dieses Löse- ;:;.,;ni.lG des Differential Verstärkers A wird der auf das Rad einwirkende Bremsdruck verringert und bewirkt, daß das Rad wiederum beschleunigt, mit dem Ergebnis, daß nun die Ausgangsspannung des Fühlers C wieder ansteigt und damit das Lösesignal des Differentialvor'fitärkerr: A v/ieder zu 0 wird, worauf ein neuer Bremszyklus ohne

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Blockierung stattfinden kann. Während dieses Funktioraablaufes arbeitet die Diode nicht.

Wenn jedoch das dem Fühler C zugeordnete Rad ein Antriebsrad des Fahrzeugs ist und wenn dieses Rad als Folge von bestimmten Bedingungen durchdreht, beispielsweise infolge schlechter Bodenhaftung oder übermäßiger Beschleunigung (Gas-geben) durch den Fahrer, dann ,kann sich die Drehzahl des Rades, wie in Fig. 2 gezeigt, verändern. In dieser Figur stellt das Bezugszeichen V 10 die am Widerstand 10 anliegende Spannung und das Bezugs zeichen V 16 die am Kondensator 16 anliegende Spannung dar, wenn die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung auf Grund des Durchdrehens der Räder während des Be- schleunigungsvorganges betätigt wird. Wie Fig. 2 zeigt, tritt bis

lieft,
zum Augenblick wo der Punkt D/kein Durchdrehen auf, doch zwischen dem Punkt D und dem Punkt E ergibt sich ein zunehmendes Durchdrehen des Rades gegenüber dem Boden. Angenommen, der Fahrer bemerke das Durchdrehen des Rades am Punkt E und nehme das Gas über das Gaspedal zurück, dann fallt die Drehgeschwindigkeit dieses Rades schnell ab, bis sie einer Relativbewegung zwischen Rad und Boden entspricht, bei welcher das Rad nicht mehr durchdreht. Während dieses Vorganges ist die am Kondensator 16 anliegende Spannung

V 16 bis zum Punkt E konstant um 0,5V (d.h. um den Spannungsabfall an der Diode 12) kleiner als die Spannung V 10. Vom Punkt E an, fällt jedoch die Spannung V 10 sehr schnell ab, und die Spannung

V 16 am Kondensator fällt mit einer Geschwindigkeit ab, die vom : Konstantstromentladegerät 18 vorgegeben ist. Ohne die Diode 14 würde die Spannung V 16 bis zum Punkt J linear abnehmen, wobei die Spannung am Kondensator an diesem Punkt wieder der am Wider-

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stand 10 anliegenden Spannunggleich ist. Dieser Arbeitsablauf ohne die Einschaltung der Diode 14 ist durch die gestrichelte Linie der Fig. 2 dargestellt und mit V¹ 16 bezeichnet. Ohne die Diode 14 würde auch der Different!alverstärker A ein Signal zur Lösung des

Bremsdruckes zwischen den Punkten P und J abgeben, da die Spannung!

V^f 16 während dieses Intervalls größer ist als die Spannung V 10. j Das bedeutet, daß das fragliche Rad während des Intervalls F,J ι

ibremsenlos wäre. Um diesen Nachteil zu vermeiden wird erfindungs- i gemäß die Diode 14 parallel zur Diode 12, doch gegensinnig geischaltet, mit dem Ergebnis, daß sich der Kondensator 16 frei an I ■den Widerstand 10 über die Diode 14 vom Punkt G an entladen kann, [an welchem die Klemmenspannung des Kondensators gleich ist der

!Klemmenspannung des Widerstandes 10 plus dem direkten Spannungsabfall an der Diode 14, wobei diese Entladung bis zum Punkt H erfolgi.

Durch geeignete Auslegung des Widerstandes 10 kann die Entladungs-,

j geschwindigkeit so groß gewählt werden, daß der Spannungsabfall j am Kondensator gegenüber der Verringerung der Drehgeschwindigkeit des Rades entsprechend herabgesetzt wird. Vom Punkt H an ist die Differenz zwischen der am Kondensator 16 und der am Widerstand 10 anliegenden Spannung wieder gleich dem direkten Spannungsabfall an der Diode 14, und daher beginnt der Kondensator 16 sich wieder j mit konstanten Strom an das Gerät 18 zu entladen. Somit wird am Punkt I die Spannung V 10 gleich der Spannung V 16, und der Differentialverstärker A, der vom Punkt F an Drucklösesignale ägegeben hatte, unterbricht seine Signalabgabe. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist somit dJLe Dauer des Signals zum Lösen des Bremsdruckes im Falle des Druqhdrehens eines Antriebsrades des Fahrzeuges von viel kürzerer Dauer als es ohne die Diode 14 wäre.

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Erfindungsgemäß kann die Diode 14 durch jede Einweg-Leitervorrichtung mit einem gegebenen direkten Spannungsabfall ersetzt werden, ' beispielsweise durch eine Anzahl von in Reihe geschalteten Dioden,

um den direkten Spannungsabfall den Gegebenheiten des Einzelfalles;

!anzupassen und damit die Dauer des Intervalls P/I wunschgemäß zu j (regeln. Ebenso kann erfindüngsgemäß der Widerstand 10 bzw. der !

ι ;

jErsatzwiderstand der gesamten Schaltung des Raddrehzahlfühlers von den Kondensatorklemmen aus betrachtet viel geringer gewählt werden

als der äquivalente Widerstand des Konstantstrom-Entladegerätes ί

18, um die Spannung am Kondensator vom Punkt G an schnell abfallen; zu lassen.

Fig. 3 zeigt die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anlage, wenn
ein Rad infolge von übermäßig harter Bremsung auf einem Boden mit : !schlechter oder veränderlicher Haftung durchdreht. In Fig. > sind j die folgenden Kurven über der Zeit aufgetragen: V.V für Änderungen! !der Fahrzeuggeschwindigkeit; V<R für Änderungen der Drehzahl des ,

jfraglichen Rades, d.h., Änderungen der Ausgangsspannung des Fühlerfe

i ;

;C; V.M und V.M^! für Spannungsänderungen an den Klemmen des Speicherlkondensators 16; P.F und P.F^f für Änderungen des auf das' Rad ausjgeübten Bremsdruckes; sowie S.D und S.D¹ für Änderungen des vom ^! !Verstärker A abgegebenen Drucklösesignals. !

Wie Fig. 3 zeigt, beginnt am Punkt K nach einer übermäßig harten
Bremsung durch den Fahrer die Spannung V.R für die Raddrehzahl
schneller abzunehmen als sich die Spannung V.M verringern kann.
Somit nimmt die Spannung V.M vom Punkt K an linear ab und am Punkt

309 8 3 0 /. 0,9 7-Q, ,.

L ist sie gleich der Spannung V.R, so daß das Lösesignal S.D er- j zeugt wird und der Bremsdruck P.P abnimmt. Am Punkt M ist die ι Differenz zwischen den Spannungen V.R und V.M gleich dem direkten !

Spannungsabfall an der Diode 14 (oder an den Dioden 14), und der : Kondensator 16 entlädt sich vorzugsweise über den Widerstand 10
bis zum Punkt N, an welchem die Differenz wieder kleiner wird als I

der direkte Spannungsabfall und von welchem an die Spannung V.M
linear bis zum Punkt P abfällt. Inzwischen werden am Punkt 0 die ; Spannungen V.M und V.R gleich, und das Signal S.D wird zu Null, \ so daß der Druck P.F wiederum ansteigt. Vom Punkt P an bleibt die ;

Spannung V.M um die Größe des direkten Spannungsabfalls an der · . Diode 12 kleiner als die Spannung V.R, und der KLockierfreie j Zyklus kann wiederholt werden. \

Zum Vergleich sind die Veränderungen V.M¹, P.P¹ und S.D^f, die in : den Größen V.M, P.F und S.D auftreten würden, wenn die Diode 14 j

nicht in den Stromkreis der Fig. 1 eingeschaltet wäre, mit ge- '■■ strichelten Linien dargestellt. In diesem Falle fällt die Spannung!

V.M¹ linear vom Punkt H bis zum Punkt Q ab und daher wird das Lösejsignal S.D¹ während des gesamten Intervalls L-Q erzeugt, und der

Bremsdruck P.F¹ ist erheblich kleiner als der Bremsdruck P.F. Diese übertriebene Verminderung des Bremsdruckes beeinflußt den Wirkungsfgrad einer nicht-blockierenden Bremsanlage nachteilig, und die ■ Einschaltung der Diode 14 verhindert diese unzeitgemäße Ausdehnung! des Intervalls, in welchem der Bremsdruck P.P gelöst wird. j

Schließlich zeigt die Fig. 4 ein praktisches Ausführungsbeispiel

der in Fig. 1 gezeigten Schaltung, wobei die gleichen Bauteile i

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die gleichen Bezugszeichen tragen. Es ist zu beachten, daß der Widerstand 10 durch eine transistorbestückte Anpassungsstufe, die

• ι

Diode 14 durch mehrere in Reihe geschaltete Dioden und das Konistantstromgerät 18 durch eine aus zwei Transistoren und zwei 'widerständen bestehende Schaltung ersetzt worden sind, in welcher ein Widerstand in herkömmlicher Weise regelbar ist. Die Schaltung j der Fig. 4 arbeitet genau wie die mehr schematisch ausgelegte 'Schaltung der Fig. 1 und bedarf daher keiner weitere Erläuterung. ;

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Claims

Patentansprüche

l.yNicht-blockierende Bremsanlage für eine Gruppe von Rädern, bei welcher eine Betätigungseinrichtung für eine mit Strömungsmitteldruck betriebene Bremse mindestens einem Rade zugeordnet ist ein Fühler zur Abtastung der Drehzahl dieses Rades Spannungssignale für diese Drehzahl über ein Widerstandsnetzwerk an eine elektronische Schaltung zur Erzeugung eines Zugs von Drucklösesignalen für eine Einrichtung zur Lösung des Strömungsmitteldruckes abgibt, wobei die Schaltung einen Speicherkondensator umfaßt, der über eine Diode durch die Signale für die Drehzahl aufgeladen wird und seine Ladung mit konstantem Strom an einen Widerstand abgibt, wodurch die Schaltung das Drucklösesignal abgibt, wobei die Schaltung das Drucklösesignal durchsteuert, wenn die Spannung am Kondensator in einem bestimmten Verhältnis zu den Drehzahlsignalen steht, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung eine Schutzeinrichtung (14) umfaßt, um j

zu verhindern, daß die am Kondensator (l6) anliegende Spannung ;

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die Spannung des Drehzahlsignals plus einer gegebenen Größe überschreitet.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutz-j einrichtung (l4) durch Entladung des Kondensators (16) an das ; Widerstandsnetzwerk (10) verhindert, daß die am Kondensator (16 a

! anliegende Spannung die Spannung des Drehzahlsignals plus einer gegebenen Größe übersteigt.

J. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung (14) mindestens eine zwischen den Kondensator (16) und das Widerstandsnetzwerk (10) geschaltete und in dieser Richtung durchsteuernde Diode umfaßt, sowie dadurch, daß die gegebene Größe gleich ist dem direkten Spannungsabfall an der Diode oder den Dioden (1.4).

i4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äquivalente Widerstand des Widerstandsnetzwerks (10) von den Kondensatorklemmen (16) her gesehen viel kleiner ist als der äquivalente Widerstand des von den Konden-

J satorklemmen (16) betrachteten Widerstandes (18).

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