DE2303660C2 - Blockiergeschützte Bremsanlage - Google Patents

Description

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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 Patentansprüche:

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,

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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).