DE2303660C2 - Blockiergeschützte Bremsanlage - Google Patents
Blockiergeschützte BremsanlageInfo
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Description
60
Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage
nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Bei blockiergeschützten Bremsanlagen werden im allgemeinen zwei Signale gebildet, die miteinander
verglichen werden: zum einen ein Raddrehzahlsignal, welches .von einem am Rad angeordneten Sensor
erzeugt wird und die Drehzahl des überwachten Rades anzeigt Zum anderen ein Bezugssignal, welches eine
bestimmte Fahrzeugverzögerung nachbildet Dieses wird im allgemeinen an einem Speicherkondensator
abgegriffen, der über eine Diode vom Raddrehzahlsignal aufgeladen wird und sich mit konstantem Strom
über eine Widerstandseinrichtung entlädt Ein Vergleicher
gibt dann ein Signal zur Lösung des Bremsdruckes ab, wenn das Raddrehzahlsignal in einem bestimmten
Verhältnis zum simulierten Fahrzeuggeschwinrfigkeitssignal steht Wenn nun die Bodenhaftung schlecht ist
und das Fahrzeug stark beschleunigt wird, können die
Räder durchdrehen. Zu diesem Zeitpunkt ist also die Raddrehzahl größer als es der Geschwindigkeit des
Fahrzeuges entspricht Nimmt nun der Fahrer des Fahrzeuges das Gas wieder zurück, fällt die Drehzahl
oes antreibenden Rades so lange ab, bis sie wieder der Geschwindigkeit des Fahrzeuges entspricht Nun kann
allerdings die im Kondensator gespeicherte Spannung wegen der Entladung mit konstantem Strom der
Verringerung des Raddrehzahlsignales häufig nicht rasch genug erfolgen, so daß der Vergleicher ein
Bremsiösesignai abgibt und das bzw. die durchdrehenden
Räder ihre Bremsfähigkeit verlieren. Ein ähnlicher Effekt tritt auch während des Bremsens auf Böden mit
schlechter Haftfähigkeit auf.
Die geschilderten Nachteile werden in einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art, wie sie in
der US-Patentschrift 36 06 491 beschrieben ist dadurch beseitigt daß nach einer bestimmten, vorgegebenen
Zeitverzögerung der Speicherkondensator rasch entladen wird. Dieser Lösungsweg ist jedoch verhältnismäßig
wenig flexibel und den Gegebenheiten des Einzelfalles nicht angepaßt
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so
auszugestalten, daß in sinnvoller Anpassung an die augenblicklichen Gegebenheiten ein Ausfall der Bremsfähigkeit
nach dem Durchdrehen von Rädern vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs beschriebene Erfindung gelöst;
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird also durch das Raddrehzahlsignal stets derart auf das Bezugssignal eingewirkt, daß
letzteres nicht mehr als einen vorgegebenen Wert abweichen kann. Das Bezugssignal wird somit bei
abfallender Raddrehzahl auf einen kleineren Wert angepaßt
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt
F i g. 1 eine Schaltungsanordnung für eine blockiergesci.ützte
Bremsanlage;
Fig. 2 eine Darstellung der Änderungen der elektrischen
Größen der in F i g. 1 gezeigten Bauelemente, wenn das Rad während der Beschleunigung durchdreht;
F i g. 3 eine Darstellung der Änderungen der elektrischen Größen der in F i g. 1 gezeigten Bauelemente
während eines blcckierfreien Bremsvorgangs;
F i g. 4 eine bestimmte Ausführungsform der in F i g. 1 gezeigten Schaltung.
Ein herkömmlicher Sensor C in F i g. 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 und 14 mit dem Speicherkondensator 16 verbunden, der
mit einer herkömmlichen Einrichtung 18 zur Erzeugung
einer konstanten Stromentladung parallel geschaltet ist Schließlich ist der Inversionseingang EI des Vergleichers
(Differentialverstärkers) A an den Widerstand 10 und der Direkteingang ED dieses Vergleichers an den
Kondensator 16 geführt Das Ausgangssignal des Vergleichers A dient der Bremsmodulationseinrichtung
zum Lösen der Bremse, die zu dem dem Sensor C zugeordneten Rade gehört
Die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:
Der Sensor C gibt an den Widerstand 10 eine der Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades proportionale
Spannung ab. Diese an deu Klemmen des Widerstandes 10 anliegende Spannung lädt den Kondensator 16 über
die Diode 12 auf. Gleichzeitig gibt der Kondensator 16 seine Ladung an die Einrichtung 18 mit konstantem
Entladesirom ab. Solange sich die durch den Sensor C abgegebene Spannung erhöht oder konstant bleibt, ist
die am Kondensator 16 anliegende Spannung gleich der Klemmenspannung des Widerstandes 10 minus des
direkten Spannungsabfalls an der Diode 12, der etwa 0,5 V beträgt Wenn das durch den Sensor C
abgegebene Drehzahlsignal kleiner wird, dann verringert
sich auch die Klemmenspannung des Kondensators 16, da dieser seine Ladung an die Einrichtung 18 abgibt
Solange die Abnahmegeschwindigkeit der Ausgangsspannung des Sensors C kleiner ist als die maximale
Abnahmegeschwindigkeit der von der Konstantstromeinrichtung 18 beeinflußten Klemmenspannung des
Kondensators 16, beträgt die Differenz zwischen der am Kondensator 16 und am Widerstand 10 anliegenden
Spannung stets 0,5 V (= Spannungsabfall an der Diode 12). Wenn andererseits die Ausgangsspannung des
Sensors Cschneller abnimmt als die von der konstanten
Stromentladung durch die Einrichtung 18 abhängige Klemmenspannung des Kondensators 16, dann wird die
Differenz zwischen der am Kondensator und der am Widerstand 10 anliegenden Spannung kleiner als 0,5 V
und wird schließlich zu 0. Jetzt gibt der Vergleicher A ein Ausgangssignal ab, das als Signal zum Lösen des
Druckes dient und so lange anliegt, wie die Klemmenspannung des Kondensators 16 größer ist als die
Klemmenspannung des Widerstandes 10. Als Folge dieses Losesignais des Vergleichers A wird der auf das
Rad einwirkende Bremsdruck verringert und bewirkt, daß das Rad wiederum beschleunigt, mit dem Ergebnis,
daß nun die Ausgangsspannung des Sensors C wieder ansteigt und damit das Lösesignal des Vergleichers A
■ wieder zu Null wird, worauf ein neuer Bremszyklus ohne
Blockierung stattfinden kann. Während dieses Funktionsablaufes arbeitet die Diode 14 nicht.
Wenn jedoch das dem Sensor 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 VlO die am Widerstand 10 anliegende
Spannung und das Bezugszeichen V16 die am&o
Kondensator 16 anliegende Spannung dar, wenn die in F i g. 1 gezeigte Schaltungsanordnung auf Grund des
Durchdrehens der Räder während des Beschleunigungsvorganges betätigt wird. Wie Fig.2 zeigt/tritt bis zum
Augenblick, wo der Punkt D liegt, kein Durchdrehen auf, w doch zwischen dem Punkt D und dem Punkt E ergibt
sich ein zunehmendes Durchdrehen des Rades gegenüber dem Boden. Angenommen, der Fahrer bemerkt das
Durchdrehen des Rades am Punkt fund nimmt das Gas über das Gaspedal zurück, dann fällt 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 V16 bis zum Punkt £ konstant um 04 V(d- h.
um den Spannungsabfall an der Diode 12) kleiner als die Spannung VlO. Vom Punkt E an fällt jedoch die
Spannung VlO sehr schnell ab; die Spannung V16 am
Kondensator 16 fällt mit einer Geschwindigkeit ab, die von der Einrichtung 18 vorgegeben ist Ohne die Diode
14 würde die Spannung V16 bis zum Punkt / linear abnehmen, wobei die Spannung am Kondensator 16 an
diesem Punkt wieder der am Widerstand 10 anliegenden Spannung gleich ist Dieser Arbeitsablauf ohne die
Einschaltung der Diode 14 ist durch die gestrichelte Linie der F i g. 2 dargestellt und mit V16 bezeichnet
Ohne die Diode 14 würde auch der Vergleicher A ein Signal zur Lösung des Bremsdruö'is zwischen den
Punkten F und / abgeben, da die Spannung V16
während dieses Intervalls größer ist als die Spannung VlO. Das bedeutet daß das fragliche Rad während des
Intervalls FJ bremsenlos wäre. Um dies zu vermeiden ist die Diode 14 parallel zur Diode 12, doch gegensinnig
geschaltet mit dem Ergebnis, daß sich der Kondensator 16 frei an den Widerstand 10 über die Diode 14 vom
Punkt G an entladen kann, an welchem die Klemmenspannung des Kondensators 16 gleich ist der Klemmenspannung
des Widerstandes 10 plus dem direkten Spannungsabfall an der Diode 14, wobei diese
Entladung bis zum Punkt H erfolgt Durch geeignete Auslegung des Widerstandes 10 kann die Entladungsgeschwindigkeit
so groß gewählt werden, daß der Spannungsabfall am Kondensator 16 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; daher beginnt der Kondensator 16 sich wieder mit konstanten
Strom über die Einrichtung 18 zu entladen. Somit wird am Punkt / die Spannung VlO gleich der Spannung
V16, und der Vergleicher A. der vom Punkt F an
Drucklösesignale abgegeben hatte, unterbricht seine Signalabgabe. Die Dauer des Signals zum Lösen des
Bremsdruckes ist also im Falle des Durchdrehens eines Antriebsrades des Fahrzeuges von viel kürzerer Dauer
als es ohne die Diode 14 wäre.
Die Diode 14 kansi durch jede Einweg-Leitervorrichtung
mit einem gegebenen indirekten Spannungsabfall ersetzt werden, beispielsweise durch eine Anzahl von in
Rrihe feeschalteten Dioden, um den direkten Spannungsabfall
den Gegebenheiten des Einzelfalles anzupassen und darnk die Dauer des Intervalls F.I
wunschgemäß zu regeln. Ebenso kann der Widerstand 10 bzw. der Ersatzwiderstand der gesamten Schaltung
des Sensors von den Kondensatorklemmen aus betrachtei viel geringer gewählt werden als der
äquivalente Widerstand der Konstantstrom-Entladeeinrichtung 18, um die Spannung am Kondensator 16 vom
Punkt C an schnell abfallen zu lassen.
Fig.3 zeigt die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung,
wenn ein Rad infolge einer übermäßig harten Bremsung auf einem Boden mit schlechter oder
veränderlicher Haftung durchdreht. In Γ i g. 3 sind die folgenden Kurven über der Zeit aufgetragen; V. V für
Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit; V.R für
Änderungein der Drehzahl des fraglichen Rades, d. h..
Änderungen der Ausgangsspannung des Sensors C; V.M und V.M' für Spannlingsänderungen an den Klemmen
des Speicherkondensators 16; P.F und P.F' für Änderungen des auf das Rad ausgeübten Bremsdruckes;
sowie S.D und S.D' für Änderungen des vom Vergleicher A abgegebenen Drucklösesignals.
Wie F i g. 3 zeigt, beginnt am Punki 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 L ist sie gleich der Spannung V.R, so daß das Lösesignal S.D erzeugt wird und der Bremsdruck P.F
abnimmt. Am Punkt M ist die 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 der direkte >0
Spannungsabfall und von welchem an die Spannung V.M linear bis zum Punkt P abfällt. Inzwischen werden
am Punkt O 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 Pan bleibt die Spannung
V.M um die Größe des direkten Spannungsabfalls an der Diode 12 kleiner als die Spannung V.R, und der
blockierfreie Zyklus kann wiederholt werden.
Zum Vergleich sind die Veränderungen V.M', P.F'nna
S.D', die in den Größen V.M. P.F und S.D auftreten würden, wenn die Diode 14 nicht in den Stromkreis der
F i g. I eingeschaltet wäre, mit gestrichelten Linien dargestellt. In diesem Falle fällt die Spannung V.M'
linear vom Punkt Hbis zum Punkt Q ab. Daher wird das
Lösesignal S.D' während des gesamten Intervalls L-Q erzeugt, und der Bremsdruck P.F' ist erheblich kleiner
als der Bremsdruck P.F. Diese übertriebene Verminderung des Bremsdruckes beeinflußt den Wirkungsgrad
einer blockiergeschützten Bremsanlage nachteilig; die Einschaltung der Diode 14 verhindert diese unzeitgemäße
Ausdehnung des Intervalls, in welchem der Bremsdruck P.Fgelöst wird.
Schließlich zeigt die Fig.4 ein praktisches Ausführungsbeispiel
der in Fig. 1 gezeigten Schaltung, wobei die gleichen Bauteile die gleichen Bezugszeichen tragen.
Es ist zu beachteni, daß der Widerstand 10 durch eine
transistorbestückte Anpassungsstufe. die Diode 14
durch mehrere in Reihe geschaltete Dioden und die Einrichtung 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 der Fig.4 arbeitet genau wie die mehr schematisch ausgelegte
Schaltung der F i g. 1 und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Elektronische Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage
a) mit einem an einem Rad angebrachten Sensor, der ein Drehzahlsignal über ein Widerstandsnetzwerk
in eine elektrische Auswerteschaltung eingibt,
b) wobei die Auswerteschaltung einen Speicherkondensator enthält, der über eine in einer
Richtung leitende Einrichtung mit dem Drehzahlsignal aufgeladen wird, der sich bei einem
Drehzahleinbruch mit konstantem Strom über eine Widerstandseinrichtung entlädt und somit
ein die Fahrzeuggeschwindigkeit simulierendes Signal bildet,
c) wobei ein Vergleicher nachgeschaltet ist, der ein Bremslösesignal an ein im Bremskreis des
Rades befindliches Magnetventil gibt, wenn und solange das Raddrehzahlsignal das simulierte
Fahrzeuggeschwindigkeitssignai unterschreitet,
d) mit einer Korrektureinrichtung in der Auswerteschaltung, die nach einem schnellen Hochdrehen
des angetriebenen Rades das simulierte Fahrzeuggeschwindigkeitssignal erniedrigt, um
ein irrtümliches Ansprecfe^n des Blockierschutzes zu vermeiden und die Bremse betriebsbereit
zu halten,
30
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung
eine zwischen Speicherkondensator (16) und Widerstandsnetzwerk (10) gelegte Einrichtung
(14) enthält, die leitend gemacht wird, wenn das am Speicherkondensator (i6) an-rtehende simulierte
Fährzeuggeschwindigkeitssignai das am Widerstandsnetzwerk
(10) liegende Raddrehzahlsignal um einen bestimmten Wert übersteigt, wodurch der
Speicherkondensator (16) über das Widerstandsnetzwerk (10) entladen wird und dadurch das
simulierte Fahrzeuggeschwindigkeitssignal dem Raddrehzahlsignal folgt
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (14)
mindestens eine Diode umfaßt, welche zwischen dem Speicherkondensator (16) und dem Widerstandsnetzwerk
(10) geschaltet und in dieser Richtung leitend ist, wobei der bestimmte Wert gleich dem Gleichspannungsabfall in der Diode bzw.
den Dioden ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Äquivalenzwiderstand des Widerstandsnetzwerkes (10) von den
Anschlüssen des Speicherkondensators (16) her sehr viel geringer ist als der Äquivalenzwiderstand der
Widerstandseinrichtung (18).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8325 | Change of the main classification |
Ipc: B60T 8/66 |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BENDIX FRANCE, DRANCY, FR |
|
8365 | Fully valid after opposition proceedings |