DE6901115U

DE6901115U - Steuervorrichtung, insbesondere antiblockiervorrichtung, fuer fahrzeugbremsen

Info

Publication number: DE6901115U
Application number: DE6901115U
Authority: DE
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1968-01-15
Filing date: 1969-01-13
Publication date: 1969-12-11
Also published as: GB1251832A; DE1901467A1; DE1966604A1; US3632177A

Description

Firma AUTOMOTIVE PRODUCTS COMPANY LIMITED, Tachbrook Road, Leamington Spa, Warwickshire, England

PUr diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 2077/68 vom 15. Januar 1968 beansprucht.

Steuervorrichtung, insbesondere Antiblockiervorrichtung, für Fahrzeugbremsen

Die Neuerung bezieht sich auf Vorrichtungen, nachfolgend als Antiblockiervorrichtungen bezeichnet, für den Einbau in eine druckmittelbetätigte Bremsanlage eines Fahrzeugs, wobei diese Vorrichtungen betätigbar sind, um automatisch den Flüssigkeitsdruck zu reduzieren, der ausgeübt oder übermittelt wird, um die Bremse oder Bremsen des Fahrzeugs zur Einwirkung zu bringen, und zwar als FoI^e °iner Tendenz des Rades oder der Räder, zu rutschen oder sich Zuständen zu nähern, bei wel-

chen ein Rutschen beginnen würde, so daß die Bremsbetätigung herabgesetzt werden kann, um ein fortgesetztes Radblockieren und ein sich daraus ergebendes Schleudern des Fahrzeuges zu verhindern, und den Flüssigkeitsdruck wiederherzustellen, wenn die Rutschtendenz beseitigt oder reduziert v/orden ist.

Bei Antiblockieranlagen. die Druckmittel-Bremsanlagen zugeordnet sind, bei welchen Luftdruck verwendet wird, um die Bremsen anzulegen, oder die normale Anwendung der Bremsen von der Betätigung eines Servomotors durch Luftdruck abhängig ist, wurde bereits vorgeschlagen, den Grad der Freigabe der Bremsen durch Steuerung des Nachlassens des Druckes von der Luftdruckanlage her über ein Druckminderventil zu steuern, wobei sich die Kraft, die dem Öffnen desselben entgegenwirkt, mit der Rate der Fahrzeugverzögerung und der Last auf den Fahrzeugrädern verändert, derart, daß die Druckminderung abhängig ist von der Beziehung zwischen einer auf die Verzögerungsrate und die Fahrzeuglast zurückzuführenden r esultierenden Kraft und ■dem Druck im Luftdruck-System. Es kann außerdem, eine Einrichtung vorgesehen werden, welche eine konstante Kraft ausübt, die dem Öffnen des Druckminderventils entgegenwirkt. Eine solche Anlage ist in der deutschen Patentanmeldung P 16 05 935.1 und dem deutschen Gebrauchsrauster 1 991 360 beschrieberTT

Die Rate der Fahrzeugverzögerung wurde durch ein Pendel abgetastet, welches auf das Druckminderventil über eine Feder einwirkte, die vorgespannt war, um die konstante Schließkraft zu liefern, und ein mechanisches Verbindungsgestänge, das zwi-

	• C C - - (-

• · · *

sehen gefederte und ungefederte Teile des Fahrzeugs gekuppelt war, wurde mit einer weiteren Feder gekuppelt» die entgegen der ersten Feder wirksam war, um die resultierende Schließkraft am Ventil in dem Maße zu reduzieren, wie die Fahrzeuglast abnahm.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, das Druckminderventil in einer ähnlichen Weise zu steuern, ohne daß mechanische Verbindungen zwischen den Abtastvorrichtungen und dem Druckminderventil notwendig sind.

Erfindungsgemäß wird eine Fahrzeugbremsen-Steuervorrichtung geschaffen, die eine modulierende bzw. ausgleichende, solenoidbetätigte Antiblockier-Ventil-Einrichtung enthält, die in Ahsprecherwiderung auf elektrische Signale betätigt wird, welche vom Ausgang einer elektronischen Ausgleichseinrichtung erzeugt werden die unmittelbar auf ein Signal anspricht, welches eine Anzeige für die Änderungsrate der Rad-Drehgeschwindigkeit ist, oder auf eine Kombination von Parametern, welche die Änderungsrate der Rad-Drehgeschwindigkeit regeln.

Bei dem einen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine elektronische Summier-ZKomparator- und Verstärker-Einheit so eingerichtet, daß ihr eine Spannung V. übermittelt wird, die durch einen ersten Umwandler erzeugt wird, welcher auf Achslast oder -Verlagerung anspricht, sowie eine Spannung V^, die durch einen zweiten Umwandler erzeugt wird, welcher auf die Fahrzeugverzögerung anspricht, und eine Spannung Vt₅, die durch einen dritten Umwandler erzeugt wird, der auf den Bremsanlagen-

druck oder auf den durch eine Servovorrichtung gesteuerten Druck, d.h. den antiblockiergesteuerten Bremsdruck, anspricht, wobei die Spannung V^, die durch den zweiten Umwandler erzeugt wird, einen entgegengesetzten Richtungssinn zu den Spannungen V., V-n hat, die durch den ersten und dritten Umwandler erzeugt werden, und wobei das Ventil betätigt wird, um ein weiteres Nachlassen des Bremsdruckes zu verhindern, wenn die Ströme am Eingang des !Comparators, die proportional diesen Spannungen sind, die folgende Beziehung haben:

¹P-¹B ^{+ 1}A < ¹D '

wobei die Ströme Ip, I. und I_D jeweils den Spannungen V_p, V^ und ν,, proportional sind und Ig der Strom ist, der proportional einer festgelegten Vorspannung V-g ist. Die konstante Spannung wird dem Summier/Komparator und Verstärker übermittelt, um die Wirkung einer konstanten Kraft am Ventil hervorzubringen. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ist insbesondere, aber nicht ausschließlich, für die Verwendung in einer Bremsanlage geeignet, bei welcher die Radverzögerung durch eine auf Trägheit ansprechende Fühlervorrichtung abgetastet wird.

Bei einem alternativen Bremsdruck-Ausgleichsverfahren, bei welchem durch elektronische Mittel erzeugte elektrische Signale dazu verwendet werden, die Bremsfreigabe und -wiederbetätigung zu steuern, kann die Radverzögerung oder -beschleunigung an einer von drei unterschiedlichen Stellen abgetastet werden:

a) Radverzögerung an einer Stelle bzw. einem Punkt unmittelbar vor dem Aufhören der Drehung des Rades, d.h. wo das Rad einen niedrigen Verzögerungswert nach starker Verzögerung erreicht;

b) Radverzögerung bei Aufhören der Drehung des Rades oder

c) Radbeschleunigung an einer Stelle bzw. einem Punkt, unmittelbar nachdem die Räder anfangen, erneut zu beschleunigen, und Spannungssignale proportional der Radverzögerung oder -beschleunigung werden erzeugt und dem Komparator zur Steuerung eines Bremsdruck-Nachlaßventils übermittelt. Falls der Bremsdrucknachlaß arretiert wird, wenn die Radverzögerung in ein Rutschen hinein aufgehört hat (Punkt(b)) oder auf einen vorbestimmten/Wert abgefallen ist (Punkt(a)), tritt eine Schwierigkeit auf, wenn das Rad blockiert und auf diese Weise den Bremsdrucknachlaß arretiert, bevor der Bremsdruck ausreichend reduziert worden ist, um eine Wiederbeschleunigung zuzulassen= Demgemäß wird es vorgezogen, die Radbeschleunigung abzutasten (Punkt (c)), d.h. das Arretieren der Bremsfreigabe so lange zu verzögern, bis das Rad anläuft, um erneut zu beschleunigen. Alternativ wird die Bremsfreigabe arretiert, wenn die Radgeschvindigkeit diejenige überschreitet, bei welcher die Radverzögerung um einen vorbestimmten Wert, z.B. 5 Meilen/Std., schwand.

Die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung ausführlicher beschrieben, und zwar zeigt bzw. zeigen

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform

der Erfindung, bei v/elcher Spannungen, die eine Anzeige für die Fahrzeugverzögerung, die Achslast und den anti-

If

lit ι

I I

) ι

111 · · t lit · k · ·

blockiergesteuerten Bremsdruck sind, verglichen werden, um ein Steuersignal für die Bremsdruck-Modulation bzw. -Regelung zu erzeugen,

Fig. 2 eine mehr detaillierte Schaltungsanordnung, teilweise in Blockform, der Ausführungsform nach Fig. 1, die

Pign.3a bis 3d eine Erläuteru dafür, wie die von der Schaltung nach Fig. 2 erzeugten Signale verwendet werden, um die Ventile verschiedener Bremsanlagen zu steuern,

Fig. 4- eine graphische Darstellung der Radgeschwindigkeit und des Bremsdruckes gegenüber einer Zeitbasis, um die Stelle wiederzugeben, an welcher die Radverzögerung oder -beschleunigung für eine Bremsdruck-Regelungs-Aus führungs form der Erfindung abgetastet wird,

Fig. 5 eine teilweise schematische Schaltungsanordnung, welche die Art und Weise wiedergibt· in welcher die Erzeugung eines Signals des Verstärkers vom resultierenden Eingangssignal abhängig ist,

Fig. 6 eine teilweise schematieche Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Ausgangssignals von einer zweiten von zwei Komparatorvorrichtungen, wenn die Radgeschwindigkeit diejenige überschreitet, bei welcher die Radverzögerung um einen vorbestimmten Betrag schwindet, während die

Fign.7a, 7b Schaltbilder von zwei Brems-Steueranlagen wiedergeben, die in Ansprecherwiderung auf Signale steuerbar sind, vrelchc durch die weitere Bremsdruck-Regelung3-Ausführungsform der Erfindung steuerbar sind.

• t · ■* ·

» · I ■ * ■ ■ I I

Bei der in den Fign. 1 bis 3^ dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden elektronisch abgeleitete Steuersignale dazu verwendet, den Wert zu begrenzen, bis zu welchem einem Druck die Möglichkeit gegeben wird, entsprechend den vorherrschenden Bedingungen der Fahrbahnoberfläche und der Achslast abzufallen, und diese Signale liefern ein Signal zur Steuerung eines regelnden, solenoidbetätigten AntiblockierventiÜs. Nach Pig. 1 ist ein Umwandler A-^ so eingerichtet, daß er eine positive Ausgangs spannung V-^ liefert, die eine Punktion der Fahrzeugverzögerung VD ist. Ein zweiter Umwandler B. ist so eingerichtet, daß er eine negative Ausgangsspannung V. erzeugt, die eine Punktion der Achslast oder -Verlagerung AL ist, und ein dritter Umwandler Cp ist so eingerichtet, daß er eine negative Ausgangsspannung Vp erzeugt, die eine Punktion des antiblockier-gesteuerten Bremsdruckes BP ist. Signale, die proportional den Spannungssignalen sind, werden einer Komparator-Vorrichtung E übermittelt, und zwar in Verbindung mit einer positiven Vorspannung V-D, welche die Federkraft darstellt, die erforderlich ist, um das moduliarende bzw. regelnde Antiblockier-Solenoid-Ventil P in den geschlossenen Zustand vorzuspannen. Wie in Fig. 1 dargestellt, kann ein Ventil-Antriebsverstärker G- notfalls verwendet v/erden, um das Aus gangs signal vom Komparator E her zu verstärken, damit die Erregung oder Abcrregung der Wicklung R. eines Ventils B (Fig. 2) bewirkt wird.

Eine detaillierte Schaltungsanordnung der obigen AusführungsTorm ist in Fig. 2 wiedergegeben. Ein Potentiometer P₁

ist zwischen einem Punkt von konstanter Spannung +Vg und

; Erde angeschlossen, und der Potentiometer-Abgriff oder -Gleitkontakt wird durch ein Pendel P betätigt, welches so ahgeord-

net ist, daß es in einer Längsebene des Fahrzeugs schwingt, um auf diese Weise durch Verzögerungskräfte abgelenkt zu werden
und ein Spannungssignal +V₃₅ zu liefern, welches sich in der
I Stärke mit der Verzögerung des Fahrzeuges ändert. Die Spannung

p . wird über einen Widerstand R1 nach dem einen Eingang der Kom-

I parator-Vorrichtung E übermittelt, und der Strom, welcher der

f. Spannung V^ proportional ist, wird als I₃₃ angezeigt. Ein Potens' iometer P2 ist zwischen einer Lieferquelle für eine negative

f. Spannung -V_G und Erde angeschlossen, und der Gleitkontakt ö^s-

I: ^b

[ selben ist mit dem Fahrzeug so verbunden, daß eine negative

\; Spannung V. erzeugt wird, die zur Achsverlagerung oder -last

I in Beziehung steht. Die Spannung V. wird über einen Widerstand

>; R2 dem anderen Eingang des !Comparators E übermittelt, um einen

j Strom I. proportional der Spannung V^ zu erzeugen. Ein Umwandler

; T, der auf Bremsmitteldruck anspricht und mit Brems-Steuermit-

I teln verbunden ist, erzeugt eine Auegangsspannung -Vp, die zum

f antiblockiergesteuerten Bremsdruck in Beziehung steht und über

einen Widerstand R3 einem weiteren Eingang des Komparators

, übermittelt wird, um einen Strom Ip hervorzurufen, der proportional der Spannung Vp ist. Eine positive Vorspannung +V-g wird ! vom Gleitkontakt des Potentiometers P3 abgeleitet, welches zwischen der negativen Spannungsquelle V^ und Erde angeschlossen

ist, und wird über einen Widerstand R4 angelegt, um einen Strom I-a zu erzeugen. Die Ströme Ι-η, I. , Ip und I^ fließen in die oder aus der Summierungsverbindung S.J. eines Betriebsverstärkers A1 der Komparatorvorrichtung E, wie durch die Pfeile in Fig. 2 dargestellt. Der Betriebsverstärker A1 hat einen hohen Verstärkungsfaktor und eine hohe Eingangsimpedanz sowie niedrige Ausgangsimpedanz, und, wie bei jedem Betriebsverstärker, wird jedes Eingangssignal verstärkt und umgekehrt. Eine Spannung +V„wird über einen Spannungsteiler R5/R6 dem Ausgang des Verstärkers Al übermittelt, und entgegengesetzt gepolte Dioden D1, D2 sind am Verstärker, wie dargestellt, angeschlossen. Ein Ventil-Antriebsverstärker A2 liegt zwischen dem Ausgang des Verstärkers A1 und der Wicklung R. eines modulierenden bzw. regelnden solenoidbetätigten Antiblockierventils B, doch kann der Verstärker A2 eingespart werden, wenn die vom Ausgang des Verstärkers A 1 herkommenden Signale ausreichen, um die V/icklung R. zu erregen.

Wenn der Antiblockier-Bremsdruck oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes liegt, dann besteht zwischen den Strömen am Summierungspunkt S.J. des Komparators E folgende Beziehung:

¹P - ¹B ^{+ 1}A ^> ¹D ·

Der Netto-Strom fließt vom Punkt S.J. weg, und da der Strom nur über die Diode D2 infolge der hohen Eingangs-Impedanz des Verstärkers A1 kommen kann, wird der Spannungsauogang vom Verstärkerausgang Y her auf dem Scheinerde-Potential des Punktes S.J. gehalten. Während die Netto-Eingangsspannung -ve bzw.

negativ ist, d.h. der Bremsdruck oberhalb des erforderlichen Grenzwertes liegt, wie er durch die Worte von V^ V. und V_ß eingestellt ist, bleibt somit der Ausgang des Betriebsverstärkers A1 auf Erdpotential, und die Wicklung RA des solenoidbetätigten Ventils B bleibt aberregt bzw. stromlos, während das Ventil in dem in Fig. 2 dargestellten Zustand verbleibt.

Wenn der Bremsdruck geringfügig unter dem Grenzwert liegt, ist die Strombeziehung wie folgt:

¹P " ¹B ^{+ 1}A " ¹D '

und somit fließt der Nettnstrom in Richtung auf den Punkt S.J., und die ITetto-Eingangsspannung ist + ve bzw. positiv. Die Spannung am Punkt Y neigt somit unverzüglich dazu, in hohem Maße negativ zu werden, und der Punkt X am Spannungsteiler R1/R2 neigt dazu, negativ zu werden. Die Potentialdifferenz an R6 hat jedoch das Bestreben zuzunehmen, wobei sie auf diese Weise der Tendenz des Punktes X, negativ zu werden, entgegenwirkt, und die Spannung an X wird in Richtung auf Null tendieren. Die Ausgangsspannung am Punkt Y ist auf einen negativen Wert begrenzt, um auf diese Weise am Punkt X eine Null-Spannung aufrechtzuerhalten, und diese begrenzte Ausgangsspannung ist so eingerichtet, daß sie die V/icklung R_n erregt, um die Betätigung des Ventils B zu bewirken und die Bremsfreigabe zu arretieren.

Unter normalen Bremsbedingungen kann die Wicklung R. des Ventils B erregt oder nicht erregt werden, und zwar abhängig

β ..· O * i

- 11

von der. vorherrschenden Is'din.-'uni⁷:. η, aber mit dem Ventil A, vm· 1 eh?-3 ein Antibl ockier-St^r-u rventil in der dargestellten Stellung ist, int der Zustand des Ventils B unter solchen Bedingungen irrelevant. "Für das Ventil B kann der Punkt ζ nach der Atmosphäre hin entlüftet, worden oder kann alternativ ein Einlaß zum Zuführen von Druck 'entsprechend der "besonderen Anwendung sein Das Ventil A kann mechanisch, z.B. mittels einer mechanischen Antiblockier-Fühlrrvorrichtung, oder elektrisch betätigt werden, z.B. mittels eines Solenoids bzw. Elektromagneten, welches bzw. welcher durch ein Signal angetrieben wird, das von einer elektronischen Verzögorungs-Fühlerschaltung abgeleitet wird. Das Ventil A wird entsprechend der Anwendung mit Bremsbetätigungsdruok oder Versorgungsdruck beliefert, und zwar über einen Einlaß x, und ein Auslaß y ist je nach Anwendung mit dem Bremszylinder oder mit einer Antiblockier-Regeleinrichtung, z.B. einer Antiblockier-Servo-Vorrichtung, verbunden.

Die oben erwähnten Anwendungsarton sind in den Fign. 3a bis 3d der Zeichnung veranschaulicht. In Fig. 3a wird das regelnde, solenoidbotätigte Ventil B mit einem Hochdruck-Steuermedium über einen Einlaß s. beliefert, und ein Einlaß X₁ des Antiblokkier-Steuurventils A wird mit einem Niederdruck-Steuermedium versorgt. Der Auslaß y^ des Ventils A ist mit dem einen Einlaß <" iner hydraulischen Antiblockier-Servo-Vorrichtung R mit einem auf Federdruck und/oder Steuer-Medium reagierenden hydraulischen Druck p-koppclt, welche c-im, Antiblockier-Steuerung an der oberen Kammer der S> rvo-Vorrichtung mit kleinerem Ausgangs-

volumen aufweist. Wie dargestellt, wird das Nioderdruck-Steuermedium einem Einlaß r^ der Servo-Vorrichtung R zugeführt, und ein Einlaß r₂ empfängt Hydraulikflüssigkeit von einem Hauptzylinder. Der Auslaß r, liefert Hydraulikflüssigkeit nach den Bremsen des Fahrzeuges.

In Pig. 3b empfängt der Einlaß z₂ des Ventils B das Niederdruck-Steuermedium, während das Hochdruck-Steuermedium dem Einlaß X₂ des Ventils A zugeführt wird. Der Auslaß y₂ des Ventils A ist an-eine hydraulische Antiblockier-Vorrichtung S mit einer Antiblockier-Steuerung an der unteren Kammer der Servo-Vorrichtung (größeres Anfangs-Volumen) gekoppelt. Die Druckmittel, die nach den Einlassen oder über die Einlasse r.., r₂, r^ geliefert werden, sind die gleichen wie für das Anwendungsbeispiel der Fig. 3a.

In Fig. 3c ist z, eine Ausstoß- bzw. Entlüftungsöffnung, und. das Ventil A empfängt Druck von einem Bremssteuer-Ventil bei χ,. Der Auslaß y, ist direkt mit dem Bremszylinder T- zur Steuerung des Bremsbetätigungskolbens T^ gekoppelt.

Nach Fig. 3d wird die durch die Betätigung des Ventils B ausgeführte Steuerung angewandt, um der Bremsbetätigungskraft entgegenzuwirken, und ein Einlaß z, des Ventils wird mit einem Luft/Strömungsmittel-Druck beliefert, um der aufgewandten Kraft an der Bremse entgegenzuwirken.

Eine Öffnung x^des Ventils A wird nach der Atmosphäre hin entlüftet, und ein Auslaß y^ des Ventils A ist mit einem Brems-

zylinder U gekoppelt, der einen darin befindlichen Kolben Ii^ aufweist, v/elcher durch ein Schnellfreigabe-Ventil Up gesteuert wird, das Luftdruck von dem durch das Bremspedal betätigten Bremssteuer-Ventil über die Einlaßöffnung u, empfängt und über eine Öffnung u^ entlüftet v/ird.

Wenn erforderlich, können die Ventile A und B zwei Ventile sein, die in Reihe geschaltet sind, wie in den obigen Anwendungsbeispielen beschrieben, oder die Ventile A und B können alternativ in ein Ventil kombiniert werden, welches in zwei Betriebsweisen betätigbar ist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in den Fign, 4 bis 7a und 7b der Zeichnung dargestellt ist, ist eine alternative Ausführungsform für eine elektronisch gesteuerte Bremsdruckregelung für die Verwendung bei jeder beliebigen Form von Antiblockierung vorgesehen, welche eine Bremsfreigabe-Steuerung und Brems-Wiederbetätigungssignale ergibt. Nach der graphischen Darstellung der Fig. 4 sieht diese Ausführungsform der Erfindung eine Einrichtung zum Abtasten der Rad-Geschwindigkeit vor, ;^nv\d zwar entweder am Punkt

a), wo das Rad aufhört, in ein Rutschen hinein zu verzögern; oder

b), wo die Räder starten, um erneut zu beschleunigen; oder

c), wo die Radverzögerung in ein Rutschen hinein auf einen vorbestimmten niedrigen Wert abfällt, und

d), wo das erneute Beschleunigen des Rades einen vorbestimmten niedrigen Wert überschreitet.

- 14 -

Durch die Schaltung nach Fig. 5 können Brems-Freigabe- und Wiederbetätigungs-Signale für die obigen Zustände bzw. Bedingungen a, b und c erzeugt werden. Pig. 5 zeigt eine Fühlervorrichtung 10, wie beispielsweise ein Tachogenerator, an einem Rad des Fahrzeuges, der ein Spannungssignal an einer Leitung 11 erzeugt, welches pr^ⁿrtional der Radgeschwindigkeit ist. Dieses Spannungssignal wird durch eine Differenzierschaltung differenziert, welcue einen Kondensator Ci und einen Widerstand Ri aufweist, die zwischen eine Summier-Verbindung S.J. eines Komparators E. und eine Quelle für eine Spannung V« geschaltet sind. Der Komparator E₁ ist ähnlich dem in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 beschrieben und enthält einen Betriebsverstärker A3 mit einer Diode D3, die zwischen die Differenzierschaltung und die Verbindung X des Spannungsteilers R? R8 geschaltet ist, wobei der Widerstand R7 mit einer negativen Spannungsquelle - V^ verbunden ist. Eine weitere Diode D4- ist zwischen die Eingangs- und Aus gangs anschlüsse des Verstärkers A3 geschaltet, und ein Ventil-Antriebsverstärker A ist, falls erforderlich, vorgesehen, um verstärkte, wieder-umgekehrte Signale für die Erregung der Wicklung Rg zu erzeugen, wenn die entsprechenden Bedingungen ein Ausgangssignal vom Komparator erzeugen lassen. Der Wicklung R-n ist ein normalerweise geöffneter Schalterkontakt S1 zugeordnet, der mit weiteren Schalterkontakten S2, S3 in Reihe geschaltet ist, welche durch ein Antiblockiersystem gesteuert werden, das Brrms-Freigabe und -Wiederbetätigungssignile ergibt, wie im Nachfolgenden beschrieben. Eine Relaiswicklung Rp ist zwischen

I f Ί

I)IIIB I

- 15 -

den normalerweise geöffneten Schalter S2 und Erde geschaltet and steuert die Betätigung des Ventils B, während eine weitere R";laiswicklung R^. in den Stromkreis mit dem normalerweise geöffneten Schalterkontakt S3 geschaltet und, wie dargestellt, geerdet ist und die Betätigung des Ventils A steuert. Kurz gesagt, ist der Ausgangswert am Ausgang des Verstärkers A3 vom resultierenden Signal am Eingang abhängig. Die Stelle auf der abgetasteten Rad-Verzögerungskurve hängt von dem Wert der Spannung Yp und dem Vorzeichen derselben ab, und der erzeugte Ausgang ist davon abhängig, ob das Rad beschleunigt oder verzögert. Der Ausgang ist Null, wenn

a) der Wert von V~ Null ist und das Rad nicht verzögert; oder

b) V„ negativ ist und das Rad beschleunigt, oder

c) V-, positiv ist und das Rad verzögert.

Erstens: Betrachtet man den Zustand, wo das Rad aufhört, in ein Rutschen hinein zu verzögern, so wird der Wert von V~ Null oder Erdpitential. Wenn das Rad beschleunigt, dann fließt Strom in Richtung auf den Punkt S.J. des Verstärkers A3 vom Kondensator Ci, und dieser Strom fließt über die Diode D4, um den Punkt O/P des Verstärkers auf Erdpotential, d.h. auf dem Potential des Punktes S.J. zu halten. Kein Ausgangssignal wird am Ausgang des Komparators E1 erzeugt, und demzufolge erfolgt keine Erregung der Wicklung R₃, und der Sch?.! türkontakt S1 bleibt g.-.-öffnot. Während einer Radvc rzögorung fließt Strom in der entgegengesetzten Richtung, d.h. vom Punkt S.J. in Richtung

• ■ ··· I» it

- 16 -

auf den Kondensator Ci, und dies ist äquivalent der rechten Platte des Kondensators Ci, die eine negative Ladung hat. Der Punkt O/P tendiert in Richtung auf ein positives Potential, aber wird begrenzt durch das positive Potential des Spannungsteilers X. Strom fließt durch D3> wobei er einen Spannungsabfall am Widerstand R8 verursacht und zwar bis zu einem solchen Zeitpunkt, wo der Punkt X auf Erdpotential zurückkehrt. Auf diese Weise wird der Ausgangspunkt 0/P des Verstärkers A3 auf einem bestimmten begrenzten Potential gehalten, während das Rad verzögert, und dieses Signal wird im Verstärker A4 verstärkt, um das Relais R-g zu erregen und den zugeordneten Kontakt S1 zu schließen. Der Schalterkontakt S1 wird sich wieder öffnen, wenn der Punkt 0/P auf Null-Potential zurückkehrt, d.h. wenn das Rad aufhört, zu verzögern.

Zweitens: Betrachtet man den Zustand, wo die Beschleunigung einen vorbestimmten niedrigen Wert überschreitet, so wird die Spannung V~ negativ, und wenn das Rad verzögert, dann ist die Stellung so, wie oben für die Radverzögerung angedeutet, mit der Ausnahme, daß infolge eier negativen Spannung -V^ Strom vom Punkt S.J. in den Widerstand Ri fließt. Wie bereits erwähnt, wird der Kontakt S1 geschlossen gehalten, während das Rad vorzögert. Bei Radbeschleunigung ist die Stellung die gleiche, wie vorher für Radbeschleunigung angedeutet, d.h. Strom fließt in Richtung auf den Punkt S.J., außer daß nunmehr auch Strom von S.J. in den Widerstand Ri fließt. Polglich ".,^rird nur dann, wenn die Beschleunigung so ist, daß der Strom

bei Ci den Strom durch Ri, d.h. den Netto-Stromfluß in S.J.

hinein, überschreitet, die Diode D4 leiten. Der Ausgangspunkt

0/P hat Kull-Potential,und das Relais R_ß wird aberregt, um den Kontakt S₁1 zu öffnen.

Drittens: Betrachtet man den Fall, wo die Radverzögerung j.n ein Rutschen hinein auf einen festgesetzten niedrigen Wert abfällt, so wird die Spannung V_Q positiv, und für Radbeschleunigung ist die Stellung die gleiche wie für den ersten Fall, für Radbeschleunigung, aber zusätzlich fließt ein Strom in Richtung auf den Punkt S.J. vom Widerstand Ri her. Die Ströme gelangen über die Diode D4 nach dem Punkt O/P des Verstärkers A3, wobei sie diesen Punkt auf Null oder Erdpotential halten. Es findet keine Erregung des Relais R_ß statt, und der Schalterkontakt S1 bleibt geöffnet während das Rad beschleunigt. Bei Radverzögerung ist die Stellung wieder so, wie im ersten Fall beschrieben, d.h. Strom fließt vom Punkt S.J. in den Kondensator Oi, aber es fließt auch Strom in Richtung S.J. vom Widerstand Ri her. Wenn somit die Radverzögerung so ist, daß der Strom an Ci den Strom durch Ri überschreitet, dann fließt ein Netto-Strom von S.J. her und ist äquivalent einer negativen Netto-Eingangsspannung am Eingang des Verstärkers A3. Der Punkt 0/P tendiert nach einem positiven Potential hin, aber wenn der Punkt X des Spannungsteilers Null Volt erreicht, dann wird der Ausgang am Punkt 0/P auf eine positive Spannung begrenzt. Dieses Signal wird im Antriebsverstärker A4 verstärkt, um das Relais R₃ zu erregen und den Schalterkontakt S1 su öffnen, bis die Beschleunigung auf den durch die Spannung V₀ eingestellten niedrigen Wert abfällt. Zur Erläuterung der Graphik der Fig. 4 zeigt das strichpunktierte lineare Teilstück der Graphik die Fahrzeuggeschwindigkeit V_s an, die vol]

ausgezogene Linie zeigt die Radgeschwindigkeit Wo an, und die g '.strichelte Kurve Bp zaigt den Bremsdruck an. Punkt 1 auf der F-.hrz'.ug-GeschwindigkoitrjkurvG V_n bedeutet den Punkt, an dem

ein Signal für das Nachlassen des Bremsdruckes durch die zugeordnete Antiblockiereinrichtung eingeleitet wird, und der Drucknachlaß wird an einem Punkt 2 innerhalb des Bereiches T' arretiert. Sin Brtms-Wiederbetätigungosignal v/ird durch die zugeordnete Antiblockiereinrichtung am Punkt 3 der Fahrzeug-Geschwindigk.-;itskurve V^ erzeugt.

Aus obigen Darlegungen ergibt sich, daß für das Abtasten am Punkt 1 der graphischen Darstellung der Fig. 4 die Antiblockieranlage beispielsweise 1,2 g, äquivalent der Radverzögerung, abtastet und die Kontakte S2 und S3 der Fig. 5 schließt, um die Wicklung R„ bzw. R~ zu erregen und die Ventile B und A zu betätigen. Der Kontakt S1 wird geschlossen gehalten, während ein Ausgang von E1 für positive, negative oder Null-Werte von V„ vorhanden ist. Durch die Betätigung der Ventile B und A werden die Bremsen freigegeben.

Am Punkt 2 innerhalb des Bereiches T¹ wird, wenn der Kontakt S1 freigegeben wird, d.h. wenn die Spannung am Punkt 0/P des Verstärkers A3 Null ist, die Ausström- bzw. Entlüftungsöffnung des Ventils B blockjre-rt,- --ai^diese Weise der Bremsdruck konstant gehalten wird.

Am Punkt 3 der Graphik meldet das Antiblockiersystem den Brems-Wiederbetätigungspunkt, und bei geöffnetem Kontakt

S1 Öffnen auch die Kontakte S2 und 33, wodurch die Wiederbetätigung der Bremsen über das Ventil A ermöglicht wird.

Pur den Zustand, wo eine Arretierung des Bremsdruck-Nachlasses erforderlich ist, wenn die Radgeschwindigkeit diejenige überschreitet, bei v/elcher die Verzögerung um beispielsweise 5 Meilen/Std. schwindet, wird Bezug genommen auf die Schaltung nach Fig. 6, in welcher ein Tachogenerator 20 auf die Radgeschwindigkoit anspricht, um ein positives Spannungssignal +Vwu an einer Leitung 21, proportional der Radgeschwindigkeit, zu erzeugen. Das Signal V,,-^ wird über einen Kondensator C2 einer Komparator-Vorrichtung Ep und außerdem parallel einem Widerstand R₁I eines Spannungsteilers R₁-I, R-, ρ einer nach Betriebsart gesteuerten Integratorschaltung und einem Widerstand R... zugeführt, der mit dem Eingangspunkt S.J. einer zweiten Komparatorschaltung E₇ verbunden ist. Der Komparator Ep enthält einen Betriebsverstärker A5 mit einer Diode D5, die zwischen den Eingangspunkt S.J. und die Verbindung eines Spannungsteilers R9, R10 geschaltet ist, sowie mit einer entgegengesetzt gepolten Diode D6, die an den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des Verstärkers A5 liegt. Ein Spannungssignal +V_c wird dem Widerstand R9 zugeführt, und der Ausgang des Komparators Ep ist mit der Relaiswicklung RL1/1 verbunden.

art
Die betriebst säuerte Intcarr?tor-3chaltung I enthält

den Spannungsteiler R11, R12, dessen Verbindungsstelle bzw. Anzapfpunkt normalerweise über den Kontakt RLI der Relaiswicklung RL1/1 mit dem Einganrspunkt S.J. des B<= triebsverstärkers A6

verbunden ist, d.h. wenn die Relaiswicklung RL1/1 stromlos ist (Rad nicht beschleunigend). Der Kondensator C, liegt an den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des Verstärkers A6, und der Widerstand R12 des Spannungsteilers R11, R12 wirkt als Rückkopplungs-Widerstand und liept am Ausgangsanschluß des Verstärkers A6 und am Kondensator CU. Bei Erregung der Wicklung RL1/1 wird der Kontakt RL1 in die Stellung X₁ geschaltet, die geerdet ist.

Die zweite Komparatorschaltung E, enthält einen Betriebsverstärker A7 mit einer Diode D7, die mit dem Ausgang der betriebsartgesteuerten Integratorschaltung I über einen Widerstand R13 und außerdem mit der Anzapfstelle eines Spannungsteilers R16, R17 verbunden ist, der mit einer negativen Spannungsquelle -V„ in Verbindung steht. Wie bereits erwähnt, ist der Eingangspunkt S.J. mit dem Ausgang der Fahrzeuggeschwindigkeits-Fühlervorrichtung 20 über den Widerstand RH verbunden, und eine entgegengesetzt gepolte Diode D8 liegt an den Eingangsund Ausgangsanschlüssen des Verstärkers A7. Eine relative Bezugsspannung entsprechend -5 Meilen/Std. wird an einer Leitung 22 erzeugt, die mit dem Abgriff des PotentiometersP3 verbunden ist, welcher an der negativen Spannungsquelle -V„ liegt. Die Bezugsspannung wird über einen Widerstand R15 dem Eingang des Verstärkers A7 zugefünrt, und der Ausgang des Verstärkers ist mit der Wicklung RE eines regelnden, solenoidbetätigten Antiblockierventils verbunden, die bei Erregung einen Kontakt (nicht dargestellt) schließt, der dem Kontakt S1 des regelnden Antiblok-

der Fig. 5
kier-Solenoids/ äquivalent ist, um die Betätigung der Ventile A

und B, wie vorher beschrieben, zu steuern. Wie bereits erwähnt,

besteht der Zweck der Schaltung nach Fig. 6 darin, den Bremsdruck-Nachlaß zu arretieren, wenn die Radgeschwindigkeit diejenige überschreitet, bei welcher die Verzögerung um einen Wert schwindet, welcher dem Bezugssignal -Vg, d.h. -5 Meilen/Std., äquivalent ist. Nach Fig. 6 ist der Komparator E₂ so eingerichtet, daß er ein Ausgangssignal erzeugt, um die Relais-Wicklung RL1/1 nur so lange zu erregen, wie das Rad beschleunigt. Der Zustand der Relaiswicklung RL1/1 steuert die Betriebsart der betriebsartgesteuerten Integratorschaltung I durch Betätigung des Kontaktes KL1. Der Kontakt RL1 befindet sich in der dargestellten Stellung, wenn das Rad nicht beschleunigt, d.h. wenn die Relaiswicklung RL1/1 nicht erregt ist. Der Ausgang des Integrators an einer Leitung 23 wird unter diesen Umständen ~^VWH ^sein· Diese Betriebsart des Integrators wird die Rückstell-Betriebsart genannt werden, und in dieser Betriebsart liefert die Rad-Pühlervorrichtung 20 eine Spannung +V^ nach dem Eingangs-Widerstand R11. Die Verbindungsstelle bzw. Anzapfung Y₁ hat Schein-Erde-Potential und somit wird ein Strom proportional der Rad-Geschwindigkeit dem Eingang des Verstärkers A6 übermittelt, um eine umgekehrte Spannung -V^jj ^an dessen Ausgang zu erzeugen. Die Wirkung dieser negativen Spannung auf den Komparator E, ist folgende:

Den drei Widerständen R13, RH, R15, desselben werden bei der Rückstell-Betriebsart flep Integrators I Spannungen übermittelt, die jeweils -V^jj, ^+νγ/π ^und ~^VS ^entsP^recl:ier1· Wenn das nicht beschleunigt, dann ist die Netto-Eingangsspannung

• I » *

für den Komparator E^ gleich -Vg, d.h. äquivalent einer Radgeschwindigkeit von 5 Meilen/Std. Biese negative Spannung erzeugt eine begrenzte Ausgangsspannung, die ausreicht, um die Wicklung R™ des regelnden Antiblockier-Solenoids zu erregen. Der zugeordnete Relaiskontakt (S1 der Fig. 5) wird geschlossen, um die notwendige BremsfreigaT in Verbindung mit der Antiblockier-Signaleinrichtung, wie vorher beschrieben, zu ergeben.

Wenn das Rad aus einem Rutschen heraus beschleunigt, dann wird die Relaiswicklung RL1/1 erregt, wobei sie den Kontakt RL1 in die je--Stellung schaltet. Bei dieser Rechenbetriebsart des Integrators I befindet sich kein Eingangssignal am Eingang S.J. des Verstärkers A6, und der Ausgang desselben bleibt im wesentlichen auf der Spannung, welche dem Wert -V^tt entspricht und erhalten wird, wenn das Rad mit dem Verzögern aufhört. Diese Spannung wird mit (-^VWH^O ¹°^eze^^ch-^iae'^j:' wenn das Rad beschleunigt, dann wird -V^_H > (~\γη)()· ^{Aaf diese} Weise werden die Eingänge nach den Widerständen R13, RH, R15 des Komparators E, gleich (~^VWiPo' ^+VWH ^bzw< ~^VS, und ^{wenn die Differenz} zwischen (-V_WH)_Q und Vy_H mehr als 5 Meilen/Std. entspricht, dann wird der Ausgang an der Leitung 24 Null, und die Wicklung R„ wird aberregt, wodurch der Kontakt S1 geöffnet wird, wie vorher mit Bezug auf Fig. 5 und die Graphik der Fig, 4- beschrieben.

In den Fign. 7a und 7b sind zwei Brems-Steueraniagcn zur Verwendung mit dnn >i.ntibi.ocki or-Ctcuorschaltungen dor Fign. 5 und 6 dargestellt, In Fig. 7a ist eine Luft-Bremsanlape

dargestellt, bei welcher die solenoidbetätigten Ventile, die durch die Schaltungen der Fign. 5 und 6 betätigt werden, bei A und B dargestellt sind. Der Ausgangsdruck von jedem Ventil her wird über Leitungen 31, 32 entsprechenden Kammern 33, 34 eines Relaisventils 35 zugeführt. Die Eingangsleitung der Kammer 34 ist mit einem Brems-Steuerventil verbunden und empfängt von diesem einen Druckmitteldruck, und die Kammern 33, 34 sind über eine Auslaßleitung 37 mit dem Eingang eines Schnellfreigabe-Ventils 38 verbunden, dessen Leitung 39 nach der Atmosphäre hin entlüftet wird und dessen Ausgangsleitung Luft nach dem Zylinder 41 der Luftbremse liefert, in welchem ein Kolben 42 hin und her verschiebbar gelagert ist.

Bei der Luft-Hydraulikbremse der Pig. 7b ist die vom

43 solenoidbetätigten Ventil A kommende Ausgangs1eitung/mit der Kammer 44 eines Schnellfreigabe-Ventils verbunden, dessen Leitung 45 mit der Entlüftung verbunden ist, während dessen Ausgangsleitung 46 mit der Eingangskammer einer Antiblockier-Servovorrichtung 47 verbunden ist. Eine Leitung 48 derselben ist mit uer Atmosphäre verbunden, und eine Leitung 49 lit-fert Druckmittel nach den Bremsen, wobei eine Leitung 50 Druckmittel vom Hauptzylinder der Bremsanlage empfängt.

Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der im Anspruch umrissenen Ausführung form und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erf inciun^sm^rknalo, die im einhen — oder in Kombination — in der gesamten Bccchrcibunf und Zeichnung offenbart sind.

Ansprüche

Claims

Heue Schutzansprüche

1. Steuervorrichtung, insbesondere Antiblockier-Vorrichtung, für Fahr zeugbremsen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer elektromagnetisch "betätigten Antiblockier-Ventileinrichtung (]p) und aus einem diese betätigenden und auf Änderungen der Rad-Drehgeschwindigkeit ansprechenden elektronischen Komparator (E) "besteht .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei jeweils auf Fahrzeugverzögerung, Achslast oder -Verlagerung und antiblockiergesteuerten Bremsdruck ansprechende, signalerzeugende Umwandler (Aq, B., Cp) sowie eine auf die elektrischen Signale der Umwandler ansprechende Komparatorvorrichtung (E) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatorvorrichtung (E) drei Eingänge (+V-q, -V., ~^p) enthält, die jeweils über eine entsprechende Impedanzvorrichtung (R1, R2, R3) mit den Ausgängen der drei Umwandler (A₀, B., Cp) verbunden sind, und einen vierten Eingang (+V-n) aufweist, der über eine Impedanzvorrichtung (R4·) mit einer Lieferquelle für festgelegte Vorspannung (P3) verbunden ist, daß der Komparator (E)

_Wen.

Die ursprunglich e,nga-,_l(;n:_er, Ur.tenr-,κ. v'-^er ^ 'r ^ .' *"* < '* ^>cweichJ"<» '« nicht eine,^rechtlicher, Ir^r^es geoQnrenrre, emgeseS weraen Au Z^'"" '"* '^™ ^*** °^{hne Nachweis} negative zu den übtichen Preisen geliefert r^^{9 WBra8n n}'^{ervOn auch r}'^ot**ien oder Film·

Deutsches Patentamt, Gebrauchsmusteistelle.

* t k »ι · #t·· i

* ft ( I » I t · 4

• ti ti »» Il » t · ·

einen Betriebsverstärker (AT) mit einem ersten Gleichrichter (D1) zwischen den Eingang des Verstärkers (Al) und der Verbindungsstelle (X) eines Spannungsteilers (R5, R6) sowie mit einem zweiten, entgegengesetzt gepolten, an den Eingangs- und Ausgangsklemmen (S.J; Y) des Verstärkers (A1) liegenden Gleichrichter (D2) enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3> dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärker (A2 "bzw. G) zwischen der Komparatorvorrichtung (E) und dem elektromagnetisch "betätigten Antiblockierventil (ϊ¹) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (P1) zum Abtasten der Radgeschwindigkeit, durch eine auf ein Rad-Geschwindigkeitssignal ansprechende Differenziereinrichtung und durch eine Komparatoreinrichtung (E).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

sie eine Wicklung (RB) enthält, der ein Kontakt zugeordnet ist. ι

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in zwei Betriebsarten schaltbaren Integrator (i).