DE2307368A1

DE2307368A1 - Blockierschutzsystem

Info

Publication number: DE2307368A1
Application number: DE19732307368
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Ing Isernhagen; Alfred Klatt; Klaus Lindemann; Erich Reinecke; Wilhelm Dipl-Ing Schlamann; Lutz Weise
Original assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Current assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Priority date: 1973-02-15
Filing date: 1973-02-15
Publication date: 1974-09-05
Also published as: SU689607A3; JPS49113087A; DE2307368B2; FR2217194B1; NL182463C; NL7402120A; NL182463B; FR2217194A1; IT994680B; GB1463894A; JPS5945536B2

Description

Kanaover, den 12. Februar 1973 WP 7

Westinghouse Bremsen- und Apparatebau GmbH, Hannover

Blockierschutzsystem

Die Erfindung betrifft ein Blockierschutzregelungssystem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen mit einer das Radverhalten des zu bremsenden Rades abtastenden und auswertenden Signaleinrichtung und mit einer von den abgegebenen Signalen der Signaleinrichtung beeinflußbaren elektronischen Steuereinrichtung für mindestens -ein Magnetventil zur Steuerung des Bremsdruckes.

Um eine gute Bremskraftausnutzung bei Fahrzeugen mit Blockierschutzanlagen zu erreichen, wird es angestrebt, den tatsächlichen Bremsdruck der idealen, meist unter der maximalen Bremsdruckkurve liegenden Bremsdruckkurve anzupassen. Das bedeutet, daß ein wesentliches Übersteuern der idealen Bremsdruckkurve vermieden werden muß.

Läßt man den jeweiligen Bremsdruckwiederaufbau mit einem flachen Druckgradienten verlaufen, so werden zwar starke Übersteuerungen und damit große Regelspiele vermieden, aber die Bremskraftausnutzung ist auf Grund der mit steigendem Bremsdruck größer werdenden Bremshysterese unbefriedigend. Der Druckbereich, der zur Überwindung der Bremshysterese durchlaufen werden muß, wird mit dem gleichen flachen Druckverlauf durchfahren mit der Folge, daß die Zeit bis zum Wiederansprechen der Bremsen wesentlich erhöht wird.

In der DOS 17 35 617 wird vorgeschlagen, durch Anordnung eines baulich

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aufwendigen Regelventils den Bremsdruckwiederaufbau anfänglich steil verlaufen zu lassen und dann flach an die ideale Bremsdruckkurve heranzuführen.

Dieses baulich aufwendige Regelventil ist schwierig und teuer in Herstellung und Montage und ist auf Grund der komplizierten Bauweise störungsanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs geschildertes Blockierschutzregelungssystem zu schaffen, das den schädlichen Einfluß der Bremshysterese verringert und den tatsächlichen Bremsdruck ohne starkes Übersteuern um die ideale Bremsdruckkurve verlaufen läßt.

Weiter soll durch die Erfindung ein derartiges Blockierschutzregelungssystem geschaffen werden, das sich durch geringe bauliche Aufwendigkeit und ein betriebssicheres Verhalten auszeichnet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektronische Steuereinrichtung eine beim Einleiten eines Bremsdruckwiederaufbaues erregbare, mindestens ein Magnetventil zur schnellen Bremsdruckerhöhung steuernde Zeitsteuereinrichtung aufweist.

Die Erfindung ermöglicht auf einfache Weise ein schnelles Einsteuern des jeweiligen Druckbetrages, der zur Überwindung der mit steigendem Bremsdruck sich vergrößernden Bremshysterese notwendig ist. Nach Einsteuerung dieses Druckbetrages schaltet die erfindungsgemäße Zeitsteuereinrichtung ab, und der weitere Bremsdruckanstieg wird von der elektronischen Steuereinrichtung in an sich bekannter Weise mit einer geringeren Steigung vor-

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genominen.

In Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß bei progressivem Bremsdruckaufbau die Zeitsteuereinrichtung ein fest einstellbares Ansprechverzogerungszeitglied ist. Bei Abfall des eine Beschleunigung anzeigenden +b-Signals wird das Ansprechverzogerungszeitglied angestoßen. V/ährend der eingestellten Verzögerungszeit wird de'r Bremsdruck schnell aufgebaut. Bei verzögertem Erscheinen des Ausgangssignals am Ansprechverzogerungszeitglied werden die Magnetventile zum langsamen Druckaufbau beeinflußt.

Vorteilhafterweise ist die Zeitsteuereinrichtung bei linearem oder degressivem Bremsdruckaufbau vom wirksamen Bremsdruck verstellbar, und zwar derart, daß mit steigendem Breesdruck die Verzögerungszeit vergrößert wird.

Durch diese Anordnung wird ea ermöglicht, unterschiedliche Verzögerungszeiten, in denen der Breasdruckwiederaufbau schnell vor sich geht, zu erzielen. Der sich mit steigendem Bremsdruck vergrößernden Bremshysterese wird durch die veränderliche Verzögerungszeit begegnet.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Zeitsteuereinrichtung von einem in Abhängigkeit vom Bremsdruckabbau erregbaren kombinierten Zeitglied, bestehend aus einem Ansprechverzögerungsteil mit anschließendem Abfallverzögerungsteil, beeinflußbar ist, derart, daß mit zunehaender Breasdruckabbauzeit die Verzögerungszeit der Zeitsteuereinrichtung vergrößert wird.

Vergrößert sich die Breaehvsterese eines Fahrzeuges auf Grund von Abnutzung und Alter des Fahrzeuges, kann dieses bei der Druckeinsteuerungsphase durch eine zeitlich längere, schnelle Druckeinsteuerung berücksichtigt werden.

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An Hand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung nachstehend näher erläutert. Zum Verständnis der Erfindung nicht erforderliche' bekannte Einrichtungen und zugehörige Schaltungen und Leitungen sind der besseren Übersicht halber weggelassen.

Fig. 1 zeigt eine elektronische Steuereinrichtung für zwei Magnetventile zur Erzielung einer schnellen Druckeinsteuerung bei progressivem Bremsdruckwiederaufbau.

Fig. 2 zeigt ein zu Fig. 1 zugehöriges Diagramm für die Radgeschwindigkeit, den Druckverlauf, die Signale und den Steuerstrom für die Magnetventile.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Zeitsteuereinrichtung für einen degressiven oder linearen Druckverlauf des Bremsdruckwi'ederaufbaus, wobei die nur teilweise dargestellte elektronische Steuereinrichtung im Aufbau der Fig. 1 entspricht.

Fig. k zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.

Von der elektronischen Steuereinrichtung gemäß Fig. 1 werden von der hier nicht dargestellten Signaleinrichtung in bekannter Weise die Signale -b, 40V, +b und +b aufgenommen. Das -b-Signal wird dabei direkt je einem Eingang «ines OD£R-Tor«e 19, eines ODER-Tores 20 und eines ODER-Tores 21 sowie je einem negierten Eingang eines UND-Tores 22 und eines UND-Tores zugeführt.

Das4V-Signal wird direkt eines weiteren Eingang des ODER-Tores 19 und eine« Eingang eine· UIID-Toree 2k sowie einem weiteren negierten Eingang

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des UND-Tores 23 zugeführt.

Dae +b -Signal gelangt direkt zu einem weiteren Eingang des ODER-Tores 20 sowie zu je einem weiteren negierten Eingang der UND-Tore 23 und 2k. Ferner wird das +b_-Signal ebenfalls je einem weiteren negierten Eingang der UND-Tore 23 und 2k zugeführt, sowie einem negierten Eingang eines dem ODER-Tor 19 nachgeschalteten UND-Tores 25.

Das vom ODER-Tor 20 abgegebene Signal wird einem Abfallverzögerungszeitglied 26 zugeführt, dessen Ausgangssignal zu je einem Eingang eines UND-Tores 21 und des UND-Tores 23 sowie zu einem weiteren negierten Eingang des UND-Tores 2h gelangt.

Das vom UND-Tor 2J> abgegebene Ausgangssignal wird einmal dem negiertenzweiten Eingang des UND-Tores 27 und zum anderen einem Ansprechverzö'gerungszeitglied 28 zugeführt, das die Zeitsteuereinrichtung bei progressivem Bremsdruckwiederaufbau gemäß dem Diagramm in Fig. 2 bildet. Das Ausgangssignal des Ansprechverzögerungszeitgliedes 28 wird einer bekannten Pulseinrichtung 29 mit einem vorgeschalteten Abfallverzogerungszeitglxed 30 zugeführt. Die erzeugten Pulssignale werden an den zweiten Eingang des UND-Tores 22 weitergegeben.

Das Ausgangseignal des UND-Tores 2k wird dem zweiten Eingang des ODER-Tores 21 zugeführt, dessen Ausgangssignale das Auslaß-Magnetventil 18 steuern.

Das jeweilige Ausgangssignal der UND-Tore 22 und 27 wird je einem weiteren Eingang des ODER-Tores 19 zugeführt. Das abgegebene Signal des ODER-Tores 19 gelangt zu dem zweiten Eingang des UND-Tores 25, dessen Ausgangssignale

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das Einlaß-Magnetventil 17 steuern.

, Die Wirkungsweise dieser erfindungsgemäßen Ausführungeform wird nachstehend an Hand des Diagramms gemäß Fig. 2 erläutert.

Nach Einleiten einer Bremsung tritt das -b-Signal auf, wenn die Radverzögerung einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Unterschreitet die Radgeschwindigkeit eine Radgeschwindigkeitsschwelle, erscheint das Δ V-Signal, das vom vorhandenen -b-Signal überdeckt wird. Das -b-Signal bewirkt über das ODER-Tor 19 und das UND-Tor 25 die Erregung des Einlaß-Magnetventils MI, das im erregten Zustand geschlossen ist und die Verbindung zwischen Radbremszylinder und Druckmittelquelle sperrt, und über das ODER-Tor 21 die Erregung des Auslaß-Magnetventils-MII, das im erregten Zustand offen ist und eine Verbindung zwischen Radbremszylinder und Druckmittelauslaß herstellt. Der Druck im Radbremszylinder wird abgebaut, bis die Radverzögerung den Verzögerungsschwellwert wieder unterschreitet und das -b-Signal abfällt. Das Auslaß-Magnetventil MII wird entregt und schließt.

Das Einlaß-Magnetventil MI bleibt weiter erregt und damit geschlossen, da das Δ V-Signal über das ODER-Tor 19 und das UND-Tor 25 auf das Ventil MI wirkt. Ein- und Auslaßventil sind geschlossen, und der Druck wird konstant gehalten. In dieser Haltephase läuft das Rad wieder an. Überschreitet die Radbeschleunigung einen bestimmten Schwellwert, tritt das das £ V-Signal überdeckende +b-Signal auf, das über das ODER-Tor 20, das Abfallverzögerungszeitglied 26, das UND-Glied 27, das ODER-Tor '19 und das UND-Tor 25 das Einlaß-Magnetventil MI nach Abfall des Δ V-Signals bei Überschreiten der Radgeschwindigkeitsschwelle weiter erregt hält.

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Unterschreitet die Radbeschleunigung die Beschleunigungsschwelle, fällt das +b -Signal ab. Das Zeitglied 26 hält das Ausgangssignal über eine für den folgenden RegelVorgang ausreichende Zeit. Da am entsprechend negierten Eingang des UND-Tores 23 kein +b -Signal ansteht, gibt das UND-Tor 23 ein Signal auf das TMD-Tor 27 und sperrt dieses. Das abgegebene Signal erregt auch ein Ansprechverzögerungszeitglied 28. Bis zum Ablauf der von diesem Ansprechverzögerungszeitglied 28 bestimmten, kurzen Verzögerungszeit sind beide Magnetventile nicht erregt, und der Bremsdruck kann schnell ansteigen. Dieser Breosdruckanstieg weist auf Grund des hier nicht gezeigten, den Magnetventilen vorgeschalteten Bremsdruckmodulierventils nach Patentanmeldung P 21 6h ο*33·9 eine progressive Charakteristik auf.

Nach Ablauf der Verzögerungszeit gibt das Ansprechver-zögerungszeitglied 28 ein Ausgangssignal auf ein Abfallverzögerungszeitglied 30, das die Pulsdauer des Einlaß-Magnetventils bestimmt.

Die von der PulBiereinrichtung abgegebenen Signalimpulse werden über das UND-Tor 22, das ODER-Tor 19 und das UND-Tor 25 auf das Einlaß-Magnetventil gegeben. In dieser gepulsten Phase steigt der Bremsdruck im Mittel mit einer flachen Steigung an, so daß die Radgeschwindigkeitskurve V_ um die

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die bestmögliche Bremskraftausnutzung darstellende theoretische Referenzgeschwindigkeitskurve verlaufen kann. Bei Auftreten des nächsten -b-Signals beginnt ein neuer RegelVorgang.

In der in jede· Regelzvklue stets gleichbleibenden, durch das feet eingestellte Ansprechverzögenmgexeitglied 28 bestiwiten Verzögeruagszcit wird ein vo* vorhandenen Bremsdruck abhängiger Druck*·trag J^, f eiitgeeteuert. Im unteren Druckbereich iet Δ ρ kleiner, da die progressive Druckkennlinie

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hier flacher verläuft. Im oberen Druckbereich ist Λ ρ größer, da die progressive, baulich festgelegte Druckkennlinie hier steiler verläuft. So wird, die sich mit dem Druck verändernde Bremshysterese stets in der gleichen Zeit überwunden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 für linearen und degressiven Bremsdruckwiederaufbau weist eine verstellbare Zeitsteuereinrichtung 28' auf, die durch einen vom Bremszylinderdruck ρ beaufschlagbaren Druckschalter 31 verstellbar ist. Des weiteren besteht die Zeitsteuereinrichtung 28' aus zwei UND-Toren 32 und 33 mit nachgeschalteten Ansprechverzögerungszeitgliedern 3^ und 35> ferner einem UND-Tor 36 mit nachgeschaltetem Abfallverzögerungszeitglied 37 sowie einem ODER-Tor 38.

Die Zeitsteuereinrichtung 28' ist wie das Ansprechverzogerungszextglxed 28 in Fig. 1 in eine elektronische Steuereinrichtung geschaltet, von der nur das UND-Tor 23, das Zeitglied 30 und die Pulsiereinrichtung 29 angedeutet sind.

Fällt das am entsprechenden, negierten Eingang anstehende +b -Signal auf Grund der einen Schwellwert unterschreitenden Radbeschleunigung ab, gibt das UND-Tor 23 wie im ersten Ausführungsheispiel ein Signal ab. Dieses Signal steht an einem Eingang des UND-Tores 32, an einem Eingang des UND-Tores 33 sowie an einem Eingang des UND-Tores 36 an. Der negierte Eingang des UND-Tores 36 bleibt ohne Signal, da angenommen wird, daß der Schalter 31 auf Grund eines niedrigen vorhandenen Bremsdruckes geöffnet ist.

Das vom UND-Tor J>G abgegebene Signal erregt das Abfallverzögerungszeitglied 37, dessen Ausgangssignal das UND-Tor 33 sperrt und am zweiten Eingang des UND-Tores 32 ansteht. Das UND-Tor 32 gibt ein Signal auf ein

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Ansprechverzögerungszeitglied 3^ mit - bezogen auf ein Ansprechverzögerungszeitglied 35 - kurzer Verzögerungszeit. Nach Ablauf dieser Verzögerungszeit erscheint ein Ausgangssignal, das über das ODER-Tor 38 auf das Zeitglied 30 der elektronischen Steuereinrichtung wie schon beschrieben wirkt.

Übertrifft die vom bei Abfall des +b -Signals vorhandenen Bremsdruck ausgeübte Kraft die Federkraft des Druckschalters, wird das UND-Tor 36 und das UND-Tor 32 gesperrt. Das vom UND-Tor 23 abgegebene Signal wirkt über das UND-Tor 33 auf das Ansprechverzögerungszeitglied 35 mit längerer Verzögerungszeit, in der ein die größere Bremshysterese überwindender Druckbetrag eingesteuert werden kann.

Es ist ersichtlich, daß mehrere, unterschiedlichen Schließdruck aufweisende Druckschalter angeordnet werden können,, die bei entsprechender Schaltungsverknüpfung der Zeitsteuereinrichtung mehr als zwei unterschiedlich lange Verzögerungszeiten ergeben.

Die Fig. k zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausfuhrungsform der elektronischen Steuereinrichtung nach Fig. 1. Hierbei ist eine in Abhängigkeit von der Dauer des -b-Signals umschaltbare Zeitsteuereinrichtung 28·· vorgesehen, die aus zwei UND-Toren 39 und *f0 mit nachgeschalteten Ansprechverzögerungszeitgliedern kl und kZ sowie einem ODER-Tor 43 besteht. Das -b-Signal wird über ein kombiniertes Zeitglied kk der Zeitsteuereinrichtung 28¹¹ zugeführt.

Das kombinierte Zeitglied kk besteht in seiner ersten Stufe aus einem Ansprechverzögerungsteil, in der zweiten Stufe aus einem Abfallverzögerungsteil. Daraus wird ersichtlich, daß das den Bremsdruckabbau bestimmen-

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de -b-Signal nur ab einer bestimmten Länge auf die Zeitsteuereinrichtung 28·· gegeben wird.

Liegt die Dauer des -b-Signals unter der Verzögerungszeit der ersten Stufe des Zeitgliedes Mf, wird über das UND-Tor 39 eine kurze Ansprechverzögerungszeit zum Bremsdruckwiederaufbau angesteuert. Liegt die Dauer des -b-Signals über der Verzögerungszeit der ersten Stufe des kombinierten Zeitgliedes Mf, wird über das UND-Tor kO eine lange Ansprechverzögerungszeit zum Bremsdruckwiederaufbau angesteuert.

Erhöht sich bei älteren Fahrzeugen auf Grund von Abnutzungen die Bremshysterese, ist eine Verlängerung des -b-Signals eine der Folgen, da bei Vergrößerung der Bremshysterese ein größerer Druekbetrag beim Bremsdruckwiederaufbau und -abbau zur Überwindung der Bremshysterese aufgebracht werden muß. Die Zeit für die schnelle Druckeinsteuerzeit kann bei Überschreitung gewisser Zeitwerte des -b-Signale verändert werden.

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Claims

Schutzansprüche

1. Slockierschutzregelungssystem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen Ai t einer das Radverhalten des zu bremsenden Rades abtastenden und auswertenden Signaleinrichtung und mit einer von den abgegebenen Signalen der Signaleinrichtung beeinflußbaren elektronischen Steuereinrichtung für mindestens ein Magnetventil zur Steuerung, des Bremsdruckes, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinrichtung eine beim Einleiten eines Bremsdruckwiederaufbaues erregbare, mindestens ein Magnetventil zur schnellen Bremsdruckerhöhung steuernde Zeitsteuereinrichtung (28; 28·; 28'·) aufweist.

2. Blockierschutzregelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei progressive« Bremsdruckwiederaufbau die Zeitsteuereinrichtung ein fest einstellbares Ansprechverzögerungszeitglied (28) ist.

3. Blockierschutzregelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuereinrichtung (28·) bei linearem oder degressivem Bremsdruckaufbau τοι vorhandenen Bremsdruck verstellbar ist, und zwar derart, daß mit steigendem Bremsdruck die Verzb'gerungszeit vergrößert wird.

4. Blockierschutzregeltingssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuereinrichtung (28··) von einem in Abhängigkeit vom Bremsdruckabbau erregbaren kombinierten Zeitglied (MO , bestehend aus einem Ansprechverzögerungsteil mit anschließendem Abfallverzögerungsteil, beeinflußbar ist, derart, daß mit zunehmender Bremsdruckabbauzeit die Verzögerungszeit der Zeitsteuereinrichtung vergrößert wird.

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