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Antiblockierregelsystem Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem,
bei dem gegebenenfalls zusätzlich zu Verzögerungs- und Beschleunigungssignalen Schlupfsignale
zur Variation des Bremsdruckes mit Hilfe eines Stellgliedes gewonnen werden, wozu
ein der Fahrzeuggeschwindigkeit angenähertes Bezugssignal, mit dem die Raddrehgeschwindigkeit
verglichen wird, dadurch erzeugt wird, daß einer Speicherschaltung eine der Raddrehgeschwindigkeit
proportionale Größe zugeführt wird, der die gespeicherte Größe bei Drehgeschwindigkeitserhöhurgen
ohne Verzögerung folgen kann, jedoch bei Drehgeschwindigkeitsverringerung in Abhängigkeit
von Drehbewegungsverhalten des Rades mit unterschiedlichen Entladezeit-Konstanten
folgt.
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3ei Antiblockierregelsyst-eBnfür Fahrzeuge, die entweder alleine oder
zusätzlich zu Verzögerungs- und/oder Be-Schleunigunssignalen.den Radschlupf (Differenz
von Fahrzeuggeschwindigkeit
vF und Radgeschwindigkeit vR bezogen
auf die Fahrzeuggeschwindigkeit VF VR ) zur Variation des VF Bremsdruckes benutzen,
benötigt man streng genommen die exakte Fahrzeuggeschwindigkeit zur Schiupfbestimrnung.
Bei Fahrzeugen, bei denen alle Räder gebremst werden, kann man die Fahrzeuggeschwindigkeit
aus den Radgeschwindigkeiten nicht direkt ableiten. Man hat deshalb versucht, mit
Hilfe von Speicherschaliungen, denen den Geschwindigkeiten mehrerer Räder proportionale
Größe, z.B. Spannungen, zugeführt werden, eine Größe zu bilden, die die Fahrzeuggeschidigkeit
angenähert wiedergibt. Die Speicherschaltungen si dabei so ausgebildet, daß bei
Drehzahlerhöhungen der Ladezustand des Speichergliedes unverzögert der größten zugeführten
Größe folgt, daß dagegen bei Drehzahlverminderung aller beteiligten Räder ein verzögerter
Abfall der Speicherladung erfolgt, wobei man die Entladezeit-Konstante derart bemißt,
daß der Abfall des Ladezustandes der normalen Verzögerung des Fahrzeuges auf Untergrund
mit großem 6' entspricht. Diese Verzögerung beträgt etwa 1 g (OS 1 961 741).
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In der Praxis hat sich herausgestellt, daß beim Bremsen auf Untergrund
mit geringem » diese Bezugsgrößenerzeugung keire optimale Annäherung an den tatsächlichen
Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit und somit in diesem Falle keine optimale Regelung
bringt.
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Es ist eine weitere Methode der Bezugsgrößenbildung bekannt geworden
(OS 1 916 518), bei der der Speicher sich ebenfals unverzögert auf die anliegende
einer Radgeschwindigkeit proportionale- Spannung auflädt, und bei der unterschiedliche
Entladezeitkonstanten wirksam gemacht werden können.
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Bei der einen Entladezeit-Konstanten, die normalerweise wirksam ist,
findet eine Entladung mit einer Geschwindigkeit statt, die einer Verzögerung von
mehr'als Ig entspricht und z.B. bei 1,3 g liegt. Während der Betätigung des den
Bremsdruck absenkenden Ventils wird dann eine Entladezeit unendlich wirksam gemacht,
also die im Augenblick angelieferte, der augenblicklichen Radgeschwindigkeit entsprechenae
Größe festgehalten. Durch die Aneinanderreihung von Abschritten,
bei
denen die Ladung festgehalten wird, mit solchem, bei denen der Abfall in der besprochenen
Weise vor sich geht, wird hier ein Verlauf erzeugt, dessen mittlere Abfallgeschwindigkeit
der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung angenähert ist. Auch diese Bezugsgrößenbildung
bringt keine optimale Regelung, weil es hier sogar vorkommen kann, daß die Bezugs
größe die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit übersteigt und weil außerdem hier
die Speiche;rgröße zu einem 7eitpunkt der Radgeschwindigkeit angepaßt wird, bei
der sich.die. Radgeschwindigkeit noch im instabilen Gebiet befindet.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Methode
für die Bezugsgrößenbildung zu beschaffen, auf grund der eine optimale Antiblockierregelung
möglich ist, Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei Auftreten von die
Blockierneigung anzeigenden Signalen (negative Beschleunigung und/oder Schlupf bestimmter
Größe) von einer ersten Zeitkonstanten, die auch bei schneller Drehzahlverringerung
die gespeicherte Größe der zugeführten Größe folgen läßt, auf eine zweite Zeitkonstante
umgeschaltet wird, die einen Abfall des Bezugssignales bewirkt, der der Verminderung
der Geschwindigkeit des gebremsten Fahrzeuges auf Untergrund mit sehr geringem»
entspricht und daß auf die erste Zeitkonstante erst rückgeschaltet wird, wenn das
Rad den zulässigen Schlupfwert unterschritten hat und vorzugsweise auch die Wiederbeschleunigungsphase
im wesentlichen beendet ist.
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Es wird gemäß Erfindung also vorgeschlagen, die zweite Zeitkonstante
derart zu wählen, daß die Entladung sehr kleinen, aufgrund eines kleinen µ (z.B.
ungefähr 0,1) erreichbaren Verzögerungswerten für das Fahrzeug (vorzugsweise der
geringstmöglichen in der Praxis auftretenden Verzögerung) entspricht, daß jedoch
bei der ersten Zeitkonstanten
praktisch ein unmittelbares Nachziehen
der gespeicherten Größe auf die Radgeschwindigkeit erfolgt. Wichtig bei dieser Bezugsgrößenbildung
ist aber, daß dieses Nachziehen auf die Radgeschwindigkeit erst erfolgt, wenn das
Rad sich wieder im stabilen Geschwindigkeitsbereich befindet. Dies ist der Fall,
wenn der zulässige Schlupfwert unterschritten und auch die Wiederbeschleunigungsphase
beendet ist.
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Wird als Stellglied für die Bremsdruckvariation in an sich bekannter
Weise ein normalerweise geöffnetes Einlaßventil und ein normalerweise geschlossenes
Auslaßventil verwendet, so kann man die beschriebenen Bedingungen für den Zeitpunkt
der Umschaltung auf die zweite Entladezeit-Konstante sowie für den Zeitraum für
den diese Umschaltung aufrecht erhalten bleiben soll, in einfacher Weise dadurch
erfüllen, daß man das Steuersignal für das Einlaßventil auch als Umschaltbefehl
auf die zweite Entladezeit-Konstante benutzt.
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Da bei Verwendung einer zweiten Beschleunigungsschwelle, bei deren
Uberschreiten das Einlaßventil öffnet, hier eine Umschaltung 1 9 ustande kommen
kann, ohne daß die Wiederbeschleunigung beendet ist, wird vorzugsweise das Auftreten
des zweiten Beschleunigungssignales dazu benutzt, die Rückumschaltung auf 1 zu verhindern.
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Wird der Bremsdruck an den Rädern einer Achse getrennt geregelt, so
ist es günstig, jedem Rad eine solche Speicherschaltung zuzuordnen, der dann eine
der Größe der Drehgeschwindigkeit des zugehörigen Rades entsprechende Größe zugeführt
wird,und deren Zeitkonstantenumschaltung von an dem zugehörigen Red gewonnenen Signalen
angesteuert wird. Ist jedem Rad ein Einlaß- und ein Auslaßventil zugeordnet, so
kann man auch hier jeweils das Steuersignal für das EinlaS-ventil als Umschaltkriterium
nutzen, wobei man auch hier gegebenenfalls das zweite Beschleunigungssignal zusätzlich
verwendet. Zur Bildung der eigentlichen Bezugsgröße wird
man ton
den beiden Speichersignalen das größere auswählen oder die beiden in eine Mittelwertbildung
einbeziehen. Man kann die beschreibene Bezugsgrößenbildung auch an den Rädern beider
Achsen vornehmen und dann wieder die größere von beiden oder aber einen gemittelten
Wert als Bezugsgröße für die Schlupfbestimmung des einzelnen Rades ausnutzen, wobei
unter Mittelung hier nicht nur die exakte Mittelwertbildung zuSerstehen ist, sondern
auch ein Eingehen der beiden Werte mit unterschiedlicher Bewertung.
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Die geschilderte Bildung der Bezugsgröße aus den Radgeschwindigkeiten
einer Achse ist insbesondere für die Räder der nicht angetriebenen Achse von Interesse.
Man kann diese gewonnene Bezugsgröße in an sich bekannter Weise auch als Bezugsgröße
für die Schlupfmessung an den angetriebenen Rädern benutzen. Weiterhin ist es -
wie schon angedeutet -möglich, die der größten Raddrehgeschwindigkeit- der Antriebsräder
proportionale Größe in die Bezugsgröße einzubeziehen und zwar derart, daß dann,
wenn die der größten Raddrehgeschwindigkeit der angetriebenen Räder proportionale
Größe oder ein wesentlicher Teil davon (z.B. 95 Yo) die an der nicht angetriebenen
Achse gewonnene Bezugsgröße übersteigt, dieser größere Wert als Bezugsgröße verwendet
wird. Hierzu kann man einen Speicher vorsehen, der Zeitkonstanten wie die den nicht
angetriebenen -Rädern zugeordneten Speicher aufweist. Dieser Speicher erhält die
größere der an den nicht angetriebenen Rädern gewonnenen Spannungen und er wird
auf seine zweite Zeltkonstante (langsamer Abfall des gespeicherten Augenblickwertes)
dann und solange umgeschaltet, wie die der größten Radgeschwindigkeit der angetriebenen
Achse proportionale Größe die an der nicht angetriebenen Achse gewonnene Bezugsgröße
übersteigt.
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Dieser gespeicherte Wert bildet dann solange die Bezugsgroße, wie
er die an den nicht angetriebenen Rädern gewonnene Bezugsgröße übersteigt. Die Umschaltung
auf die zweite
Zeitkonstante kann man auch davon abhängig machen,
ob die Speicherausgangsspannung die an der nicht angetriebenen Achse gewonnene Bezugsgröße
übersteigt.
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Anstelle dieser Einbeziehung der angetriebenen Räder kann man auch
lediglich einen weiteren Sqeicherbefehl (Umschaltung auf die zweite Zeitkonstante)
für einen oder beide den nicht angetriebenen Rädern zugeordneten Speicher dann gewinnen,
wenn ein wesentlicher Teil (z.B. 90 -95 %) der größeren der an den angetriebenen
Rädern gewonnenen Größen die an den nicht angetriebenen Rädern gewonnene Bezugsgröße
übersteigt. Hierdurch wird unter anderem erreicht, daß bei Absinken der Radgeschwindigkeit
an den nicht angetriebenen Rädern ohne Auftreten eines Verzögerungasignales die
Bezugsgrößenbildung ausgelöst wird.
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Anstelle der erwähnten Auswahl der größeren der an den beiden Achsen
in der erwähnten Weise gewonnenen Größen ist auch eine Mittelwertbildung zwischen
diesen Werten möglich.
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Nit der bis jetzt beszkriebenm4nordnung mit zwei Zeitkonstanten ergibt
sich unter den meisten Gegebenheiten eine einwandfreie Regelung. Bei bestimmten
Autotypen, z.B. bei an den Vorderräder angetriebenen Fahrzeugen und unter bestimmten
Gegebenheiten (kleine Fahrzeuggeschwindigkeit) ist jedoch auch diese Regelung noch
nicht optimal. Hier läßt sich eine weitere Verbesserung dadurch erzielen, daß gemäß
weiterer Erfindung die Speicherschaltung noch weitere Zeitkonstanten aufweist, die
unterschiedlich groß sind und mit ihren Werten zwischen der ersten und zweiten Zeitkonstante
liegen. Man kann die Umschaltung auf die zweite oder eine der weiteren Zeitkonstanten
bei Auftreten einer Blockierneigung von der Fahrzeugverzögerung abhängig machen,
wobei eine umso kleinere Zeitkonstante wirksam gemacht wird je größer die Fahrzeugverzögerung
ist. Hierdurch wird der Verlauf der Bezugsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit noch
besser angenähert. Man kann hierzu einen Fahrzeuverzögerungs messer benutzen, der
die Einschaltung der entsprechenden Zeitkonstanten steuert, jedoch lassen sich -
wie später ge zeigt wird - zur entsprechenden Einschaltung der richtigen
Zeitkonstanten
auch andere Größen heranziehen. Es ist -gemäß einem Ausführungsbeispiel auch möglich,
bei Blockierneigung die zweite (höchste) Zeitkonstante wirksam zu machen und auf
die mittlere Zeitkonstante umzuschalten, wenn eine bestimmte Beschleunigungaschwelle
überschritten wird. -Anhand der Zeichnung sollen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Methode der Bezugsgrößenbildung erläutert werden.
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Es zeigen: Fig. 1 - ein Blockschaltbild zur erfindungsgemäßen Bildung
der Bezugs größe unter Verwendung von zwei Zeitkonstanten Fig. 2 - ein Diagramm
an dem diese Bildung der-Bezuzsgröße gezeigt ist Fig. 3 -- ;ein Teil eines Blockschaltbildes
eines Blockierregelsystems mit einer anderen. Ausführungsform der Gewinnung der
Bezugsgröße Fig. 4 - ein Diagramm, das die Bezugsgrößenbildung gemäß Fig. 3 erläutert
Fig. 5 - ein Teil eines Blockschalfbildes eines Blockierreglers mit einer weiteren
Ausführungsform der Gewinnung der Bezugsgröße Fig. 6 - ein zu Fig. 5 gehörendes
Diagramm Fig. 7 -- wiederum ein Teil eines Blockschaltbildes eines Blockierreglers
mit einer anderen Ausführungsform der Gewinnung der Bezugsgröße Fig. 8 - ein weiteres
Ausfuhrungsbeispiel zur Gewinnung der Bezugsgröße
Fig. 9 - ein letztes
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gewinnung der Bezugsgröße Fig. 10 - ein
Diagramm zur Erläuterung der Methode gemäß Fig. 9.
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In der Fig. 1 ist von einem Fahrzeug ausgegangen, das an den Hinterrädern
angetrieben ist. Die Vorderräder sind in der Fig. 1 mit Ia und 1b bezeichnet. Am
Rad 1a ist ein Sensor 2a angedeutet, der eine Impulsfolge liefert, deren Impulsfolgefrequenz
der Raddrehgeschwindigkeit proportional ist. In dem mit FSU bezeichneten Block 3a
wird aus dieser Impulsfolge eine Gleichspannung erzeugt, deren Größe der Raddrehgeschwindigkeit
proportional ist.
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Die Gleichspannung wird über eine Leitung 4a einem Vergleichsglied
16 zugeführt, in dem der Schlupf des Rades a also die Größe Vp - vR bestimmt wird.
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VR Es ist somit notwendig, auch noch eine Bezugsgröße zu gewinnen,
die der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht bzw ihr mugenähert @@t. Wenn d@ gemessene
Schlupf eine vorgegebene Größe überscheitet, werden Signale erzeugt, die der Auswerteschaltung
<3 zugeführt werden. Hierauf soll hier nicht näher eingegangen werden. Es sei
nur darauf hingewiesen, daß man z.B. die über die-Leitung 4a kommende Spannung zur
Erzeugung der Signale mit einem bestimmten Prozentsatz (z.B.
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90 %) der der t rzeuggeschwindigkeit entsprechenden Spanner vergleichen
an und bei IJnterschreiten der der Fahrzeuggeschwindigkei entsprechenden Spannung
die Signale erzeugt.
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Der Auswerteschaltung werden im dargestellten Ausführungsbeispiel
zusätzlich von einem Beschleunigungsmesser 17 Verzögerungs- und Beschleunigungssignale
zugeführt. Aus all den zugeführten Signalen erzeugt die Auswerteschaltung oder ersignale
flir ein Einlaventil 19 und ein Auslaßventil 2C zur Anpassung des Bremsdrucks an
die Gegebenheiten. Eine Möglichkeit der Erzeugung der Steuersignale für die beiden
Ventile ist z.B. in der Patentanmeldung P 20 63 944.5 beschrieben.
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Zur Erzeugung der der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Spannung
(Bezugsgröße) dient das Speicherglied 5a, de die der Drehgeschwindigkeit des Rades
1 entsprechende Gleichspannung zugeführt wird. Dieses Speicher. glied 5a kann normalerweise,
also dann, wenn die Zeitkonstante #1 wirksam ist, den Änderungen der zugeführten
Spannung, auch wenn d diese Änderungen sehr schnell erfolgen, sowohl in Richtung
einer Spannungserhöhung als auch einerSpannungserniedrigung, unverzögert folgen.
Wenn jedoch eine sehr schnelle-Radverzögerung eintritt, also ein Blockieren des
Rades droht, T -von der Auswerteschaltung 18 her über die Leitung 6a eine Umsteuerung
des Speichergliedes 5a auf die Zeitkonstante #2 ausgelöst, die den im Angenblick
der Umschaltung vorvorhandenen Spannungswert nur sehr langsam abfallen läßt und
zwar so langsam, daß der Abfall nur einer Fahrzeugvezögerung auf Untergrund mit
sehr kleinem;; (also auf Eis) entspricht. Werden zur Bremsdruckvariation - wie im
Beispiel angenommen - in an sich bekannter Weise ein normalerweise geöffnetes Einlaßventil
19 und ein normalerweise geschlossenes Auslaßventil 20 benutzt, so wird die Umschaltung
günstigerweise beim Auftreten des Schließsignales für das Einlaßventil 19 vorgenommen,
das z.B. bei Auftreten einer bestimmten Verzögerung an dem Rad 1a entsteht. Die
Umschaltung bleibt solange aufrecht erhalten, bis das Rad nach der Bremsdruckabsenkung
seine Wiederbeschleunigungsphase abgeschlossen hat und auch kein unzulässiger Radschlupf
mehr vorliegt.
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Die igur 2 zeigt in einer Darstellung der Geschwindigkeite über der
Zeit t die zeitlichen Vorgänge. In der Fig. 2 sind die Fahrzeuggeschwindigkeit mit
vF , die Geschwindigkeit de Rades 1a mit vR und der Verlauf der Bezugsgröße mit
VB bezeichnet. Bis zum Beginn des Bremsvorganges sind Fahrzeug und Radgeschwindigkeit
identisch. Mit Beginn des Bremavorganges bei t1 wird das Rad verzögert. Die Verzögerung
ist bei t2 so groß, daß ein Verzögerungssignal entsteht, das z.B. den Bremsdruck
nicht mehr ansteigen läßt, gleichzeitig jedoch auch die Umschaltung der Entladezeitkonstanten
des
Speichers 5a bewirkt. Dieser gibt damit bis zum Zeitpunkt t3
das mit v13 bezeichnete Sgal ab. Dieses Signal dient der Schlupfmessung. hlt die
Radverzögerung nach t2 weiter an, wie in Fig 2 angenommen, so wird z.B. durch das
Uberschreiten eines zulässigen Schlupfwertes die Druckabsenkung eingeleitet. Es
kommt dann zur Wiederbeschleunigung des Rades durch die die Druekabsenkung beendet
wird. Ist die Wiederbeschleunigungsphase beendet und liegt auch kein unzulässig
großer Schlupf mehr vor, so wird bei t3 eine Rückumschaltung auf die Zeitkonstante
5 1 ewirkt, wodurch die Bezugsgröße sofort auf die Radgeschwindigkeit herunter -(wie
in der Zeichnung angenommen) oder heraufgezogen wird.
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Bei Verwendung je eines Einlaß- und Auslaßventils fällt hier auch
das Einlaßventil 19 ab, d. h. der Druck steigt wieder. Bei t4 wird hierdurch wieder
die Ansprechverzögerung erreicht. Die Speicherung ( mit #2) wird erneut aus löst.
Obwohl bei t5 die Wiederbeschleunigung beendet ist, wird hier nicht auf die Entladezeitkonstante
#1 rückgeschaltet, weil noch ein unzulässiger Schlupf vorliegt. Erst bei t6 sind
wieder alle Bedingungen für die Rückumschaltung vorhanden, so daß die Bezugsgröße
wieder auf die Radgeschwirdigkeit gesetzt werden kann.
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Man kann das Ausgangssignal des Speichers 5a als Bezugsgröße für die
Schlupfmessung an mehreren Rädern' benutzen.
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Eine Verbesserung der Annäherung des Bezugssignales an die Fahrzeuggeschwindigkeit
ergibt sich Jedoch, wenn man für das Rad Ib die gleiche Einrichtung zur getrennten
Bezugsgrößenbildung vorsieht. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die Teile 2b
- 6b mit eingezeichnet. Von den Ausgangsslgnalen der beiden Speicher 5a und 5b wird
dann das größere ausgewählt, was im Block 7 geschieht. Anstelle der Auswahl der
größeren ist auch eine Mittelung in 7 möglich. In diesen beiden Fällen dient das
Ausgangssignal des Gliedes 7 als Bezugsgröße und zwar für die Vorder- und für die
Hinterradregelung.
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Schließlich kann man in die Bezugsgrößenbildung auch noch die Geschwindigkeit
der angetriebenen Hinterräder mit einbeziehen. Zwei Mbglichkeiten hierfür sind in
Fig0 1 ebenfalls angedeutet. Die Hinterräder-sind mit 8a und 8b3 die Geschwindigkeitssensoren
mit 9a und 9b, und die den Wandlern 3a und 3b entsprechenden Wandlern mit 1ta und
10b bezeichne.
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Im Block 11 wird die größere der Spannungen am Ausgang der Wandler
10a und 10b ausgewählt und einem Speicherglied 12 zugeführt, dessen Zeitkonstanten
a und &2 den Zeitkonstanten der Speicher 5a und 5b entsprechen. Die Ausgangsspannunc
dieses Speichers 12, der normalerweise mit der Zeitkonstanten i arbeitet, wird im
Vergleichsglied 13 mit der Ausgangsspannung des Gliedes 7 verglichen. Ist die Ausgangsspannung
des Speichers 12 oder ein wesentlicher Teil davon (z.B. 95 %) größer als das Ausgangssignal
des Giedes 7, so wird der Speicher auf seine große Zeitkonstante umgeschaltet(Leitung
14). Gleichzeitig wählt der Block 15 die größere der beiden angelieferten Spannungen.als
Bezugssignal aus oder bildet den Mittelwert zwischen der Spannung aus dem Glied
7 und der Spannung aus dem Speicher 12 oder einem wesentlichen Teil davon.
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Anstelle des Ausgangssignales des Speichers 12 wird dem Vergleichsglied
13 vorzugsweise die Ausgangsspannung des Glieds 11 zugeführt, wodurch eine Rückumschaltung
des Speichers 12 auf 1 stattfindet, wenn die größere der Hinterradspannungen (und
nicht die gespeicherte größere Hinterradspannung) die Ausgangsspannung des Gliedes
7 unterschreitet (gestrichelte Leitung). Wird durch das Glied 15 eine Mittelwertbildung
durchgeführt, so wird vorzugsweise eine Speicherung der größeren Hinterradspannung
sowohl dann bewirkt, wenn die Hinterradspannung die gespeicherte Vorderradspannung
übersteigt, als auch dann, wenn sie sie wesentlich unterschreitet (-Sprung).
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Es ist auch günstig, dafür zu sorgen, daß dann, wenn die der größeren
Hinterradgeschwindigkeit entsprechende Spannung die an der Vorderachse gewonnene,
in die Mittelwertbildung
eingehende Radspannung übersteigt, die
an den Hinterrädern gewonnene und in diesem Falle gespeicherte ( #2) Hinterradspannung
alleine als Bezugsgröße dient. Dies läßt sich mit, Hilfe eines Tors 21 realisieren,
das bei vorhandenem Umschaltsignal auf #2 für den Speicher 12 für die Ausgangsspannung
des Speichers 12 durchlässig wird. Diese durchgelassene Spannung dient dann als
Referenzspannung, wenn sie größer als die Ausgangsspannung des den Mittelwert bildenden
Gliedes 15 ist. Diese Auswahl trifft das Glied 22, das den größeren der beiden Werte
zum Vergleichsglied 16 liefert.
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Diese Bildung des Bezugssignales ist dann wirksam, wenn an den Vorderrädern
ein schneller Lenkradeinschlag auf kleiner Kraftschlußbeiwert vorliegt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, werden nicht die
Hinterräder mit einbezogen, sondern es wird auch Vergleich der Ausgangsspannung
des Gliedes 7 der Fig. 1 mit einem wesentlichen Teil der Ausgangsspcannung des Gliedes
11 im- Glied 23 (gestrichelt) ein Signal gewonnen, das einen, jedoch vorzugsweise
beide Speicher 5a und 5b auf #2 schaltet, wenn der wesentliche Teil der Ausgangsspannung
des Gliedes 11 die Spannung des Gliedes 7 überschreitet.
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Anhand der Yig. 3 und 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben, bei dem 4 Zeitkonstanten benutzt werten In Fig. 3 ist nur
der Speicher 24 dcrgestellt, der a@ seiner Eingangsklemme 25 mit dem Wandler 3a
der Fig. 1 vorb@rden sein kann und der Ausgang 26 darges@e@@t, de@@en Signal entweder
dem Vergleichsglied 16 di@ckt oder über versch@edene Glieder zur Einbeziehung entsprechender
Größen anderer Räder, z.B. so wie in Fig. 1 gezeigt, zugeführt wird. Der Speicher
weist nunmehr vier Entladezeitkonstanten auf, nämlich #1 und #2, die #1 und #2 in
Fig. 1 entsprechen und #2' und f2' L welche Zeitkoristanten zwar von einander verschieden,
jedoch beide zwischen 1 und #2 liegen. Die Eingänge des Speichers 5 sind mit den
,Ausgängen 28n - 28c eines Fahrzeugverzögerungsmesers 27 verbunden. Der Ausgang
28c gibt Signal, wenn eine erste niedrig liegende Verzögerungsschwelle übersch@itten
wird,
28 b führt Signal ab Erreichen einer mittleren Schwelle und 28 a bei Erreichen der
höchsten Schwelle. aber das ODER-Gatter 29 mit negiertem Ausgang wird erreicht,
daß die Zeitkonstante #1 immer wirksam ist, wenn keiner der Ausgänge 28a - 28c Signal
führt. Mittels des UND-Gliedes 30 wird erreicht, daß #2' also die größte Zeitkonstante,
wirksam ist, wenn nur der Ausgang 28 c Signal führt. Dagegen ist aufgrund des UND-Gatters
31 nur #2" (also ein mittlerer Wert) wirksam, wenn nur der Ausgang 28b Signal führt.
Schließlich wird #2' wirksam, wenn der Ausgang 28a Signal führt. Nun ist die (von
1 abgesehen) kleinste Zeit konstante #2' wirksam.
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Die Wirkung der verschiedenen Zeitkonstanten zeigt Fig. @ 4 an einem
konstruierten Verlauf. Hier ist wieder die Fahrzeuggeschwindigkeit mit vF, die Radgeschwindigkeit
mit vR und die Referenzgeschwindigkeit mit VB bezeichnet. Es ist angenommen, daß
ab dem Zeitpunkt 0 zuerst auf Untergrund mit kleinem Reibungsbeiwert @ gebremst
wird. Deshalb wird das Fahrzeug nur wenig verzögert. Ab Zeitpunkt t1 spricht die
kleinste Verzögerungsschwelle im Verzögerungsmesser 27 an und schaltet von 1 auf
2 um. Bei t2 erreicht das Fahrzeug einen Untergrund mit höherem » , weshalb die
Fahrzeugverzögerung wächst. Nun-spricht die nächsthöhere Verzögerungsschwelle im
Verzögerungsmesser 27 an und die nächstniedrige Zeitkonstante #2" wird wirksam.
Schließlich wird bei t3 Untergrund mit nohem @ erreicht, weshalb die Fahrzeugverzögerung
weiter zunimmt. Nun spricht die oberste Verzögerungsschwelle im Glied 27 an und
schaltet den Speicher 5 auf die kleinste Zeitkonstante #2'. Man erkennt, daß durch
diese Umschaltung eine gute Annäherung des Bezugswert an die Fahrzeuggeschwindigkeit
erreichtwird. Am Ende des Regelvorganges wird schließlich wieder #1 wirksam gemacht.
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Die Lösung der Figur 3 ist jedoch wegen der Fahrzeugverzögerungsmessung
teuer. In den folgenden Beispielen werden deshalb Lösungen gezeigt, die mit weniger
Aufwand auskommen, jedoch eine gute Annäherung an den Verlauf der Fig. zulassen.
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Fig. 5 zeigt wiederum nur einen Ausschnitt aus Fig. 1.
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Das Speicherglied ist wieder mit 5, ein Glied, das die Glieder 7,
15 und 22 der Fig. 1 zur Ermittlung der Be-Bezugsgröße aus mehreren Rädern beinhalten
kann, mit 32, das Vergleichsglied wieder mit 16, die Auswerteschaltung mit 18, das
Einlaß- und Auslaßventil mit 19 und 20 und ein Radbeschleunigungsmesser mit 17 bezeichnet.
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Im Gegens-tz zu der Anordnung der Fig. 1 wird jedoch nunmehr bei Auftreten
einer Blockiergefahr, gemäß dem Ausfiihrungsbeispiel der Zeichnung also dann, wenn
das Einlaßventll schließt, von #1 auf #2' also auf einen dritten zwischen und #@
2 liegenden Wert der Zeitkonstanten umgeschaltet.
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Wie in Fig. 6 gezeigt, fällt damit der Bezugswert zuerst einmal (zwischen
t1 und t2) mit einer vorgegebenen Steilheit ab. #2' bleibt wirksam bis #2 über das
UND-Glied 33 wirksam gemacht wird; #2' sei dann unwirksam. Das ist der Fall, sobald
die Leitung 34 kein Signal führt (wegen des Negationsglieds) und außerdem am Ausgang
des Vergleichsgliedes 16 ein Schlupfsignal auftritt. Die Leitung 34 bewirkt in erster
Linie die Umschaltung des Vergleichsgliedes von einer Schlupfschwelle #1 (z.B. Vergleich
mit 95 % des Referenzsignales) auf eine zweite größere Schlupfschwelle j 2 (Vergleich
z.B. mit 80 % des Referenzsignales) wobei # 2 wirksam ist, wenn kein Signal auf
der Leitung 34 ansteht. Das UND-Gatter 33 gibt somit ein Ausgangssignal und macht
die Zeitkonstante r wirksam, wenn die Schlupf 2 schwelle A 2 (80%) wirksam ist und
diese Schwelle von der Radgeschwindigkeit unterschritten wird. Dies ist in Fig.
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6 ab t2 der Fall. Die Schlupfschwelle2 ist ebenfälls eingezeichnet.
Ab t3 wird die Schlupfschwelle #2 nicht unterschritten, weshalb hier wieder die
Zeitkonstante wirksam ist.
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Bei den beschriebenen Systemen wird über das Unterschreiten der Schlupfschwelle
#2 sensiert auf welchem Untergrund gefahren wird und welche Fahrzeugverzögerung
damit herrscht.
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Wird die Schlupfschwelle # 2 unterschritten, so ist dies ein Zeichen
für eine relative glatte Fahrbehn, die nur eine geringe Fahrzeugverzögerung zuläßt.
Deshalb wird in dem Z@itraum, in dem 2 unterschritten ist, auf eine große Zeitkonstante
T
2 geschaltet Eine weitere Möglichkeit zur Umschaltung von C 1 auf eine der Zeitkonstanten
#2 und #2', wobei #2' < #2 ist, zeigt Fig. 7. Hier ist wieder nur ein Ausschnitt
aus Fig. 1 mit dem Speicher 5, den Ventilen ?9 und 2Q und der Auswerteschaltung
18 dargestellt. Auch hier wird von #1 auf #2' umgeschaltet, wenn das Einlaßventil
9 von der Auswerteschaltung erregt wird und außerdem der ar der Radbremse angeordnete
Bremsmitteldruckschalter 36, der ab einem vorgegebenen Druck schließt geschlossen
h3t. De von diesem Regelungsfall, nämlich Regelung bei hohem D Druck auf eine gute
Fahrbahn mit guter Fahrzeugverzögerung geschlossen werden kann, ist es richtig #
2' < #2 wirksam zu haben. Bei glatter Fahrbahn und damit geringer Verzözerung
des Fahrzeuges wird dagegen die Regelung bei niedrigem Bremsmitteldruck ablaufen.
Der Schalter 36 wird über die wesentliche Regelungszeit nicht geschlossen sein.
Damit ist bei glatter Fahrbahn, die nur eine geringe Fahrzeugverzögerung mit sich
bringt, über das UND-Gatter 37 mit negiertem Eingang #2,also die höchste Zeitkonstante'
wirksam, während 2 ' unwirksam ist (nicht dargestellt).
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Gegebenenfalls kann die Umschaltung von #2'auf 2 vezögert erfolgen.
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Eine weitere einfache Ausführungsform zeigt Fig 8, r. der wieder die
Auswerteschaltung 68g der Speicher 5 und das Ein- und Auslaßventil 19 und 20 dargestellt
sind Der Eingang des Auslaßventiles 20 ist über ein Zeitglied 38 mit dem UND-Gatter
39 verbunden. In an sich bekannter Weise verzögert das Zeitglied, das ihm zugeführte
Signal um eie bestimmte Zeit, z.B. 20 m sek und verlängert sein Ausgang signal z.
B. um 60 m sek. Zum UND-Gatter 39 kommt somit vom Auslaßventil ein Signal, wenn
das Auslaßventil 2C entweder lange an'einem Stück oder mehrfach kurz hintereinander
geschlossen wird (innerhalb von 20 m sek.). Das lange oder häufige kurz aufeinanderfolgende
Ansprechen des Auslaßventiles bedeutet eine Fahrbahn mit geringem @ 9 also geringer
Fahrzeugverzögerung. Uber das UND -Glied 39 ist
dann #2 also die
große Zeitkonstante wirksam, wahrend sonst bei der Regelung die kleine Zeitkonstante
#2' wirksam ist.
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Schließlich ist in Fig. 9 und ,0 ein weiteres Ausführungsbeispiel
dargestellt, bei dem die Umschaltinformation wieder in anderer Weise gewonnen wird.
Bei Blockierneigung wird hier immer von der Auswerteschaltung von #1 auf #2 , also
auf die hohe Zeitkonstante geschaltet. Wenn vom Radbeschleunigungsmesser jedoch
ein Signal gewonnen wird, das eine bestimmte Beschleunigung des Rades anzeigt',
wird auf #2' also die kleinere Zeitkonstante umgeschaltet. Ist die Fahrbahn glatt,
so tritt ein solches Beschleunigungssignal nicht oder erst nach langer Zeit auf,
was anzeigt, daß es richtig war, die hohe Zeitkonstante #2 wirksam sein zu lassen.
Bei griffiger Fahrbahn wird dagegen das Beschleunigungssignal bald kommen und das
Wirken der Zeitkonstanten Z #2' wird die Bezugsgröße auf den richtigen Wert herunterziehen.
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Den Verlauf zeigt Fig. 10 wo mit vR wieder der Verlauf der Radgeschwindigkeit
und mit vB der Verlauf-des Referenzsignales und mit @b das Beschleunigungssignal
bezeichnet sind.
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Das Referenzsignal besteht jeweils aus zwei Teilen In denen nacheinander
#2 und #2' wirksam sind. Die Referenzkurve mündet jeweils in den Radverlauf ein,
was sich als ganstig erwiesen hat.
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Abschließend sei zu den Ausführungsbeispielen der Fig.
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3 bis 10 noch erwähnt, daß auch bei Verwendung von wenigstens einer
weiteren Zeitkonstanten alle die Maßnahmen der Vereinigung der an einem Rad gewonnenen
Größe mit weiteren an anderen Rädern gewonnenen Größen gemaß Fig. 1 auch hier angewendet
werden können.
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- Patentansprüche -