DE2646061C2

DE2646061C2 - Anordnung zur Prüfung der Funktion einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE2646061C2
Application number: DE2646061A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 3000 Hannover Gudat
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Vermogensverwaltung GmbH
Priority date: 1976-10-13
Filing date: 1976-10-13
Publication date: 1984-12-20
Also published as: IT1143835B; CS207484B1; US4116494A; FR2367642A1; DE2646061A1; NL7710658A; SE7710440L; FR2367642B1; SU791269A3; HU181023B; JPS5348188A; PL201498A1; GB1592656A; PL124456B1

Description

kier-Regelsystem überprüft Es wird ein Kondensator aufgeladen und über einen Zähler schrittweise mit Entladerampen unterschiedlicher Steilheit entladen. Die dadurch erhaltenen Spannungswerte (Prüfsignale) sollen bestimmten Geschwindigkeiten entsprechen, wodurch ein Geschwindigkeitsverlauf simuliert wird. Diese Prüfsignale werden dem Aniiblockier-Regelsystem zugeführt, um eine Beschleunigungsschwellwertstufe, eine Differenzgesciiwindigkeits-Schwellwertstufe und die Ventile auf Funktionsfähigkeit zu überprüfen. Die Nachteile dieser Prüfeinrichtung sind insbesondere darin zu sehen, daß eine Prüfung nur im Stand möglich ist und somit Fehler, die während der Fahrt auftreten, nicht erkannt werden können. Die Prüfeinrichtung selbst ist schahungsmäßig relativ aufwendig, da die Regelsignale im gesamten Arbeitsbereich simuliert werden müssen, um eine vollständige Prüfung zu gewährleisten. Die bekannte Prüfeinrichtung ist nur in Systemen mit analogen Geschwindigkeitssignalen einsetzbar.

In der Zeitschrift »Automotive Engineering« 1973 Nr. 8 Seiten 27 bis 37 sind verschiedene von der Industrie angebotene Antiblockier-Regelsysteme mit digitalen, hybriden und analogen Schaltungsteilen summarisch aufgelistet Konkrete technische Einzelheiten sind dieser Druckschrift nicht entnehmbar.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Anordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß unter Ausnutzung digitaler Schaltungstechniken eine umfassendere, verbesserte und fehlerfreie Prüfung der blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage möglich ist

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Aufgabenlösung sieht die Verwendung von aus den Sensorsignalen abgeleiteten Prüfsignalen vor, die eine durch Teilung der Sensorsignalfrequenz erhaltene Frequenz aufweisen. Hierdurch ist es möglich, die Vorteile digitaler Meß- und Auswertemethoden auszunutzen und sicherzustellen, daß der Prüfvorgang stents in den richtigen Zeitpunkten beginnt und endet, so daß außerhalb der jeweiligen Prüfphasen stets vollständige Meßintervalle, d. h. vollständige Sensorsignalperioden, für die Messung der Geschwindigkeit gegeben sind. Hierdurch ist die Gefahr vermieden, daß kurzzeitig zu hohe Geschwindigkeiten vorgetäuscht werden. Die erfindungsgemäße Ausoildung ermöglicht eine einwandfreie Prüfung der blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage während der Fahrt zu jeder Zeit, vorausgesetzt, daß nicht gerade eine geregelte Bremsung erfolgt. Dieses »richtige« Verhalten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird dadurch erreicht, daß die jeweilige Umschaltung des Frequenzteilers in Abhängigkeit von der Phase der Sensorsignale und der Phase der Prüfsteuersignale durchgeführt wird. Hierdurch werden bezüglich der Sensorsignale stets phasenrichtige Meßzeiten außerhalb der Prüfphasen und insbesondere während der kritischen Übergangszeiten vom Normalbetrieb in den Prüfb-itrieb und umgekehrterzielt.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung gekennzeichnet.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung, in der Ausführunjisbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. I schematisch eine Schaltung mit einem Schaltkreis zur F.rzeugung des Prüfsteuersignales und mit einer logischen Abtasteinrichtung.

F i g. 2 ein erstes Ausfuhrungsbeispiel einer Schaltung zur Teilung der Sensorsignalfrequenz durch 2 und

F i g. 3 eine weitere Ausführungsform einer Schaltung zur Teilung Sensorsignalfrequenz durch 2.
Es sei zunächst Bezug genommen auf die Fig. 1. In der F i g. 1 ist schematisch eine Schaltung zur Erzeugung eines Prüfsteuersignales und eine Schaltung für eine logische Abtasteinrichtung zur Prüfung der Funktion der Antiblockier-Regelanlage gezeigt. Die Sehaltung zur Erzeugung des Prüfsteuersignales besteht im wesentlichen aus einem Takt-Generator (nicht gezeigt), einem Frequenzteiler 1, einem UND-Gatter 2 und einem Speicher 3, die — wie dargestellt — miteinander verbunden sind. Eingangsseitig werden Eingang Ci Taktimpulse vom nicht dargestellten Takt-Generator zugeführt und ausgangsseitig wird das Prüfsteuersignal erzeugt, das der Schaltung zur Teilung der Sensorsignalfrequenz, gem. F i g. 2 oder 3, zugeführt wird.

Die Ioghche Abtasteinrichtung weist im wesentlichen dem Einlaßventil und Auslaßventil c,.?. Druckregelventiies zugeordnete Speicher 4 bzw. 5 und UND-Gatter b bzw. 7, ferner ein UND-Gatter 8 zur logischen Verknüpfung der Verzögerungs-, Schlupf- und Ansteuerungssignale des Einlaß- und Auslaßventiles, sowie einen wueren Speicher 9, der vom Ausgangssignal des UND-Gatters 8 gesetzt wird, und ein Zeitglied 10, das mit dem Ausgang eines NOR-Gatters U verbunden ist, an dessen Eingänge die Ausgänge der Speicher 3, 4, 5 und 9 geschaltet sind, auf.

Die Schaltung zur Erzeugung des Prüfsteuersignales und die logische Abtasteinrichtung sind über Leitungen 12 und 13, wie dargestellt, miteinander gekoppelt.
Die Schaltung nach Fi g. 1 arbeitet wie folgt:
An den Anschluß C1 gelangen Taktimpulse des nicht dargestellten Takt-Generators. Die Taktfrequenz der Impulse wird im Frequenzteiler 1 geteilt, der z. B. alle 5 Minuten einen Startimpuls an das UND-Gatter 2 abgibt. Dieser Startimpuls wird vom UND-Gatte.· 2 nur dann an den Speicher 3, und zwar an den Takteingang dieses Speichers weitergegeben, wenn kein Regelvorga.ig stattfindet und eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit, beispielsweise 15 km/h, vorliegt; sind diese Bedingungen erfüllt, die über entsprechende Itiiormationssignale weiteren Eingängen des UND-Gatters 2 zugeführt werden, dann wird der Speicher 3 gesetzt, so daß ein Prüfsleuersignal am Ausgang Q des Speichers und damit am Anschluß »Prüf« erscheint Das Prüf-Steuersignal schaltet den 2 : 1 Teiler gem. F i g. 2 oder 3 ein und beendet, indem es über die Leitung 13, ein NOR-Gatter 14 und eine Leitung 15 den Speichern 4 und 5 zugeführt wird, das Rücksetzen dieser Speicher. Ferner gelangt dieses Früfsteuersignal über die Leitung 13 und eine LeitL-g 16 an Eingänge 17 und 18 der UND-Gatter 6 und 7, wodurch diese freigegeben werden.

Durch die Teilung der Sensorsignalfrequenz wird eine Verzögerung simuliert und es wird ein Verzögerungssignal (-b-S'ignal) erzeugt, daß das Einlaßventil ansteuert. Über einen Anschluß EVuna das Gatter 6 wird der Speicher 4 gesetzt, mit dessen Ausgangssignal über einen Anschluß EV_ab die weitere Ansteuerung des Einlaßventiles unterbunden wird. Als nächstes :ritt ein Schlupfsignal (/i-Signal) auf und das Auslaßventil wird angesteuert. Dadurch wird über einen Anschluß A Vund das Gatter 7 der Speicher 5 gesetzt, mit dessen Ausgangssignal die Ansteuerung des Auslaßventiles ebenfalls unterbunden wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die UND-Bedingung am Gatter 8 erfüllt und der Speicher 9 wird gesetzt, dessen Ausgangssignal den Speicher 3 zu-

rückseizt. wodurch tins Prüfsteiier.signal abfallt und den 2 : I Frequen/tciler abschaltet. Durch diese Abschaltung steigt die simulierte Sensorxignalfrequen/ vnn dem reduzierten Wert auf den richtigen Weil und es trill ein Beschleunigungssigna! ( +- 6-Signal) auf. welches am ί Eingang + b erscheint und den Speicher 9 /iirücksei/i. Wenn das + b-Signal wieder abfällt, werden über das NOR-Gatter 14 die Speicher 4 und 5 /uiückgesei/i. wodurch die Möglichkeil geschaffen wird, daß die Diuekregelveniile sozusagen wieder durch »richtige« in Regelsignale ansieuerbar sind. Da nunmehr sämtliche Speicher 3, 4, 5 und 9 zurückgesetzt sind, erscheint am Ausgang des ODF.R-Gailers Il ein Low-Signal, durch das das Zeitglied abgeschaltet wird.

Während der gesamten Prüf/eil wird über das r> ODnR-GiHtCi- 11 das Zeilglied IO angesteuert. Im Fehlerfall werden einer oder mehrere der Speicher 3. 4, S und 9 nicht zurückgesetzt, [leim Fehlen des + /»-Signales wird beispielsweise der Speicher 9 nicht zurückgesetzt. Dadurch wird das Zeitglied IO über Gatter 11 jo langer als für die Durchführung einer Prüfung notwendig angesteuert und somit ein Fehlersignal erzeugt, das an eine Sicherheitsschaltung abgegeben wird.

Nachfolgend sollen die Schaltungen zur Teilung der Sensorsignalfrcqucnz gem. den F i g. 2 und 3 erläutert _>-> werden.

Bei der Schaltung nach F i g. 2 gelangen von einem Sensor 20 über einen Sinus-Rechteckwandler 21 Sensorsignale an den Takteingang eines )K-Flip-Flops 22 und über ein Diffei enzierglied 23 und 24 an einen Ein- jo gang eines NOR-Gatters 25. an dessen anderen Eingang das Prüfsteuersignal über einen Anschluß »Prüf« gelangt. Im Normalbetrieb liegt am Eingang »Prüf« ein Low-Signal. Dieses Low-Signal ermöglicht es. daß bei jeder abfallenden Flanke des Eingangssignal bzw. j> Sensorsignales das jK-Flip-Flop 22 über das NOR-Gatter 25 zurückgesetzt wird (dynamisches Rücksetzen) und bei der nächstfolgenden ansteigenden Flanke wieder gesetzt werden kann. Dadurch wird das im Normalfall als 2 : I Teiler arbeitende ]K-Flip-Flop in einen

1 : !-Betrieb gezwungen. Erscheint nun am Anschluß »Prüf« ein High-Signal, wird das Rücksetzen unterbunden und das IK-Flip-Flop arbeitet als 2 : I-Teiler. Damit erscheint am Ausgang A ein Signa! mit der halben Eingangsfrequenz bzw. halben Sensorsignalfrequenz.

Bei der Schaltung nach der F i g. 3 erfolgt das Rücksetzen eines JK-Flip-Flops 30 nicht dynamisch mit der abfallenden Flanke des Eingangssignales, sondern während der »Low«-Zeit des Eingangssignales bzw. Sensorsignales. Hierzu müssen zusätzliche Maßnahmen getroffen werden. In der Taktleitung 31 des IK-Flip-Flops 30 ist daher eine Verzögerungseinrichtung 31 vorgesehen, damit das Rücksetzen beendet wird, bevor die Schaltflanke den Takteingang erreicht. Um eindeutige Umschaltbedingungen zu schaffen, darf die Rückschaltung vom 2:1- auf 1 :1-Beirieb erst erfolgen, wenn das Prüfsteuersignal am Eingang »Prüf« und das Ausgangssignal des JK-Flip-Flcps am Ausgang A »Low« sind. Zu diesem Zweck wird mit dem Prüfsteuersignal ein Speicher 33 gesetzt, der erst zurückgesetzt wird, wenn an den bo Anschlüssen »Prüf« und A Low-Signale anstehen. Mit dem Ausgangssignal des Speichers 33 wird dann die

2 : 1-/1 :1 Umschaltung über ein NOR-Gatter34 analog wie bei der Schaltung nach F i g. 1 gesteuert.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Prüfung der Funktion einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage mit wenigstens einem das Drehverhalten der Fahrzeugräder abtastenden Sensor, mit einem Regelkreis mit Verzögerungs- und Beschleunigungs- und/oder Schlupfwellwertstufen, mit deren Ausgangssignalen (Regelsignalen) Druckregelmagnetventile ansteuerbar sind, mit einer durch Prüfsteuersignale in vorbestimmbaren Zeitabständen einschaltbaren Einrichtung zur Erzeugung von in den Regelkreis der blokkiergeschützten Anlage einsteuerbaren Prüfsignalen durch Herunterteilen der Sensorsignale, mit einer Prüfeinrichtung zur Überwachung der Regelsignale und der Ansteuerbarkeit der Magnetventile, mit einer Einrichtung zur Unterbrechung der Prüfsignalerzeugung im Falle einer geregelten Bremsung und mit einer Warneinrichtung zur Signalisierung eines Fehiers bei Ausbleiben eines oder mehrerer dsr überwachten Signale über eine vorbestimmte Zeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Prüfsignale einen die Sensorsignalfrequenz in einem Prüfbetriebszustand herunterteilenden Frequenzteiler (22, 23, 24, 25; 30, 33, 34) aufweist, der in Abhängigkeit von der Phase der Sensorsignale und der Phase von Prüfsteuersignalen so in den Prüfbetriebszustand schaltbar und aus diesem wieder rückschaltbar ist. daß die Frequenz der erzeugten Plfsignale gleich oder kleiner ist als die Frequenz der Sensorsignale.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler eine Schaltung (22; 30) aufweist, die in Abhängigkeit von aufeinanderfolgenden verschiedenen Signalzuütänden der Sensorsignale abwechselnd setzbar und rücksetzbar ist, so daß ein 1:1 - Frequenzteilerbetrieb erhalten wird, und deren Rücksetzbarkeit durch die Prüfsteuersignaie aufhebbar ist. so daß die Schaltung in den Teilerbetrieb geschaltet wird.

3. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (22) ein J-K-Flip-Flop ist, an dessen Setzeingang die Sensorsignale gelegt sind und dessen Rücksetzeingang (R) mit dem Ausgang eines negierten ODER-Gatters 25 verbunden ist, in dem das Prüfsteuersignal (Prüf) und das mittels eines Differenziergliedes (23, 24) differenzierte Sensorsignal zusemmengefaßt sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (30) ein J-K-Flip-Flop ist, dessen Setzeingang die Sensorsignale über ein Verzögerungsglied (32) zugeführt werden und dessen Rücksetzeingang mit dem Ausgang eines negierten ODER-Gatters (34) verbunden ist, in dem das Sensorsignal und das Ausgangssignal eines Speichers (33) zusammengefaßt sind, der von den Prüfsteuersignalen gesetzt wird und der von den Prüfsteuersignalen und den Ausgangssignalen (= Prüfsignale) des J-K-Flip-Flops (30) zurückgesetzt wird, wenn beide Signale gleichzeitig low sind.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler die Sensorsignalfrequenz halbiert.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Prüfung der Funktion einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekanntlich kann die Bremsung eines Kraftfahrzeuges mit einer Antiblockier-Regelanlage zu sehr gefährlichen Situationen führen, wenn ein Fehler in der elektronischen Anordnung der Antiblockier-Regelanlage auftritt Es ist daher notwendig, Sicherheitsschaltungen vorzusehen, die die Aufgabe haben, bei Auftreien von Fehlern diese zu erkennen und durch Korrektur- oder Abschaltsignale eine gefährliche und unzulässige Regelung zu verhindern. Es ist also erforderlich, die elektronischen Schaltungseinrichtungen, welche zum Zweck der Ansteuerung von Druckregelventilen dieaen, gele- ^entlieh oder vorzugsweise in gewissen Zeitabständen kontinuierlich während verschiedener Betriebszustände des Fahrzeuges auf Funktionsfähigkeit und Funktionssicherheit zu überprüfen.

Die DE-OS 21 37 072 zeigt eine Anordnung zur Prüfung der Funktion einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage, bei der einem Sensor ein Spsnnur.gsfrequenzwandler, ein Referenzsignalerzeuger, ein Vergleicher sowie eine Treiberstufe für das Bremsdruckregelventil nachgeschaltet sind. Die Prüfanordnung enthält ferner einen Pulsgenerator, ein Zeitglied, einen Bremslichtkontaktschalter und einen durch einen Transistor zuschaltbaren Spannungsteiler. Zum Prüfen sendet der Pulsgenerator in regelmäßigen Abständen einen Impuls an den Transistor, wodurch die sensorsignalfrequenzproportionale Spannung mit Hilfe des Widerstandsteilers heruntergeteilt wird. Diese heruntergeteilte Spannung wird mit dem Referenzsignal verglichen zur Simulierung eines Schlupfes. Ist das Regelsystem in Ordnung, so gibt die Ventiltreiberstufe ein Signal ab. Dadurch wird ein als Zeitglied dienender Kondensator abgeschaltet. Erscheint hingegen am Ausgang der Ventiltreiberstufe auf die Simulation hin kein Signal, läuft das Zeitglied ab und betätigt eine Warnlampe. Bei gebremster Fahrt wird über den Brernsliclv'sontaktschalter die Einleitung eines Prüfvorganges verhindert. Die bekannte Überwachungseinrichtung prüft nur, ob Schlupfsignale auftreten, jedoch nicht, ob Verzögerungs- oder Beschleunigungssignale erzeugt werden. Außerdem wird nicht die Erregbarkeit der Magnetventile geprüft.

Die Verwendung von Widerstandsteilern zur Herabsetzung der geschwindigkeitsproportionalen Spannung bringt größere Fehler mit sich wegen der naturgemäß gegebenen relativ großen Widerstandstoleranzen. Die bekannte Anordnung arbeitet recht träge. Außerdem ist

5u sie nur in Systemen mit analogen geschwindigkeitsproportionalen Signalen einsetzbar. Die durch die bekannte Anordnung erzeugten simulierten Schlupfregelsignale steuern die Magnete der Ventile voll an, wodurch diese sehr häufig betätigt werden, was einen schnellen Verschleiß zur Folge hat.

Die DE-OS 21 30 907 zeigt eine Prüfeinrichtung, bei der ein simuliertes Regelsignal durch Kurzschließen des Drehzahlgebers bzw. Sensors erzeugt wird und anschließend überprüft wird, ob die Anlage auf ein derart gewonnenes Signal reagiert. Nachteilig ist, daß durch das Kurzschließen des Sensors nicht mehr erkannt werden kann, zu welchem Zeitpunkt der Kurzschluß wieder aufgehoben werden darf, wodurch die Gefahr besteht, daß unbestimmte Periodendauerreste gemessen und

t>5 ausgewertet und somit kurzzeitig zu hohe Geschwindigkeitswerte ermittelt werden.

Aus der DE-OS 23 23 358 ist eine Prüfeinrichtung bekannt geworden, die vor Antritt der Fahrt das Antiblok-