DE2333126A1

DE2333126A1 - Blockierschutzanlage

Info

Publication number: DE2333126A1
Application number: DE19732333126
Authority: DE
Inventors: Alfred Klatt
Original assignee: WABCO WESTINGHOUSE GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1973-06-29
Filing date: 1973-06-29
Publication date: 1975-01-16
Also published as: FR2235029B1; FR2235029A1; DE2333126B2; IT1014385B; US3909071A; DE2333126C3; GB1472915A; JPS5022997A; JPS5857330B2; SE398086B; SE7408397L

Description

Hannover, d. 22.6.1973 WP 23/73

Westinghouse Bremsen- und Apparatebau GmbH, Hannover

Blockierschutzanlage

Die Erfindung betrifft eine Blockierschutzanlage gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Es ist festgestellt worden, daß Fahrzeuge mit blockierschutzgeregelten Fahrzeugbremsen auf unebenen, holprigen Fahrbahnen einen längeren Bremsweg aufweisen können als Fahrzeuge ohne Blockierschutzanlagen. Dies ist durch das ständige Springen der Räder auf der Fahrbahn zu erklären, das kurzzeitig wirkende, große Drehverzögerungen und Drehbeschleunigungen des zu bremsenden Rades hervorruft.

Die derzeit gebräuchlichen, hochempfindlichen Blockierschutzanlagei erfassen die kurzzeitige, große Drehverzögerung mit einem eine Druckabsenkung des Bremsdruckes bewirkenden Verzögerungssignal, obwohl sich das zu bremsende Rad noch im stabilen Zustand befindet. Diese als Fehlsignale anzusehenden Signale der Drehverzögerungsspitzen führen dazu, daß das Fahrzeug daher ständig weniger gebremst wird, als es die Fahrbahnverhältnisse zulassen würden.

Diese Druckabsenkungen während der Fahrt auf einer holprigen Fahrbahn sind stets wesentlich größer als der Druckanstieg während der Drehbeschleunigung, da Bremsdruck erst ab Unterschreiten einer bestimmten Drehbeschleunigungsschwelle wieder eingesteuert wird und weil der Druckgradient bei Bremsdruckaufbau wesentlich flacher ist als bei Bremsdruckabbau.

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Die Folge von diesen ständigen stufenförmigen Druckabsenkungen sind Schwingungen des Blockierschutzregelkreises, die wiederum störende Achsschwingungen hervorrufen sowie eine starke Unterbremsung des Fahrzeuges bewirken.

Kurzzeitig auftretende Drehverzögerungsspitzen können auch andere Ursachen haben, z.B. Drehschwingungen aufgrund der Toleranzen der mechanischen Verbindungen sowie der Torsion,

In der OS 16 55 ^54 wird vorgeschlagen, den Einfluß von kurzzeitig wirkenden Drehverzögerungen auf die Bremsregelung dadurch zu verhindern, indem eine Bremsdruckabsenkung erst ab einem bestimmten zeitlichen Anstehen des Verzögerungssignals von den Steuerorganen der Blockierschutzanlage eingeleitet wird. Diese Verzugszeit des Ansprechens der Blockierschutzregelung ist insofern unbefriedigend, weil während einer Fahrt auf ebener Fahrbahnfläche die Bremskraftaufnahmefähigkeit des zu regelnden Rades nicht optimal ausgenutzt wird.

Ein weiterer bekanntgewordener Vorschlag sieht zur Vermeidung des Ansprechens der Bremskraftregelung durch vertikales Springen der Räder eine Einrichtung vor, die auf vertikale Beschleunigungskräfte anspricht und beim Ansprechen ein Verhinderungssignal zur Sperrung des Steuersignals erzeugt (OS 19 59 199).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Achsschwingungen verursachte Schwingungen des Blockierschutzregelkreises zu vermeiden und dadurch die Bremskraftaufnahmefähigkeit des zu bremsenden Rades besser auszunutzen.

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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Erfindung verhindert bei Auftreten von Achsschwingungen ein Fehlansprechen der Bremskraftregelung im stabilen Bereich der Reibwert-Schlupf-Kurve .

Die auch auf relativ ebenen Fahrbahnen auftretenden, Schwingungen im Blockierschutzregelkreis verursachenden Achsschwingungen werden durch die Erfindung weitgehend ohne störenden Einfluß auf die Bremskraftretelung bleiben. Eine Unterbremsung des Fahrzeuges wird somit nahezu vermieden.

Die vorteilhafte Ausbildung der Erfindung gemäß dem Kennzeichen des Unteranspruches 2 erlaubt in der Zeit des Anstehens des Sperrsignals das Ändern oder Halten des Bremsdruckes. Vorzugsweise wird der Druck nach Abfall des Verzögerungssignals weiter aufgebaut, da der Druckgradient bei Abbau des Bremsdruckes steil ist, während der Aufbau mit einem flachen Druckgradienten vor sich geht. Auf diese Weise ergeben sich zwischen Druckab- und -aufbau keine wesentlichen Druckunterschiede. Eine sich ständig steigernde Unterbremsung des Fahrzeuges wird vermieden.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung wird in dem Unteranspruch 3 gekennzeichnet.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert. Zum Verständnis der Erfindung nicht erforderliche bekannte Einrichtungen und zugehörige Schaltunpen und Leitungen sind der besseren Übersicht halber weggelassen.

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Fig. 1 zeigt eine elektronische Auswerteschaltung· mit einem erfindungsgemäßen Auswerteglied zur Steuerung von zwei Magnetventilen

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

Von der elektronischen Auswerteschaltung gemäß Fig. 1 werden von der hier nicht dargestellten Meßfühleinrichtung in bekannter Weise die Regelsignale -b, Λ V und +b aufgenommen. Das -b-Signal wird dabei einem der Auswerteschaltung vorgeschalteten Auswerteglied zugeführt.

In dem Auswerteglied 11 sind ein UND-Gatter 12 und ein Ansprechverzögerungszeitglied 13 mit kurzer Verzögerungsr.eit angeordnet, die beide das -b-Signal aufnehmen. Das Ausgangssignal des Ansprechverzö'gerungszeitgliedes 13 gelangt einerseits zum Eingang eines Abfallverzögerungszeitgliedes 14 und andererseits zu einem Eingang eines ODER-Gatters15. Das Ausgangssignal des Abfallverzögerungszeitgliedes 14 wird einem negierten zweiten Eingang des UND-Gatters 12 zugeführt, dessen Ausgangssignal einem zweiten Eingang des ODER-Gatters 15 zugeführt wird.

Das vom ODER-Gatter 15 des Auswertegliedes 11 abgegebene Signal wird direkt je einem Eingang eines ODER-Gatters 19_f eines ODER-Gatters 20 und eines ODER-Gatters 21 sowie je einem negierten Eingang eines UND-Gatters 22 und eines UND-Gatters 23 zugeführt.

Das^V-Signal wird direkt einem weiteren Eingang des ODER-Gatters 19 und einem Eingang eines UND-Gatters 24 sowie einem weiteren negierten Eingang des UND-Gatters 23 zugeführt.

Das +b-Signal gelangt direkt zu einem weiteren Eingang des ODER-Gatters 20 sowie zu je einem weiteren negierten Eingang der UND-Gatter 23 und 24.

Das vom ODER-Gatter 20 abgegebene Signal wird einem Abfallverzögerungszeitglied 26 zugeführt, dessen Ausgangssignal zu je einem Eingang eines UND-Gatters 27 und des UND-Gatters 23 sowie zu einem weiteren negierten Eingang des UND-Gatters 24 gelangt.

Das vom UND-Gatter 23 abgegebene Ausgangssignal wird einmal dem negierten zweiten Eingang des UND-Gatters 27 und zum anderen einem Ansprechverzögerungszeitglied 28 zugeführt. Das Ausgangssignal des Ansprechverzögerungszeitgliedes 28 wird einer bekannten Pulseinrichtung 29 mit einem vorgeschalteten Abfallverzögerungszeitglied 30 zugeführt. Die erzeugten Pulssignale werden an den zweiten Eingang des UND-Gatters 22 weitergegeben.

Das Ausgangssignal des UND-Gatters 24 wird dem zweiten Eingang des ODER-Gatters 21 zugeführt, dessen Ausgangssignale das Auslaßmagnetventil 18 steuern.

Das jeweilige Ausgangssignal der UND-Gatter 22 und 27 wird je einem weiteren Eingang des ODER-Gatters 19 zugeführt, dessen Ausgangssignale das Einlaßmagnetventil 17 steuern.

Die Wirkungsweise dieses erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels wird nachstehend anhand des Diagrammes gemäß Fig. 2 erläutert.

Nach Einleiten einer Bremsung tritt das -b-Signal auf, wenn die Radverzögerung einen bestimmten Schwellwert überschreitet (t^).

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Unterschreitet die Radgeschwindigkeit ©ine Radgeschwindigkeitsschwelle, erscheint das ^d V-Signal (tp), das vom vorhandenen -b-Signal überdeckt wird.

Das -b-Signal wird dem Auswerteglied 11 zugeführt und gelangt während der kurzen Verzögerungszeit des Ansprechverzögerungszeitgliedes 13 über das UND-Gatter 12 und das ODER-Gatter 15 zur nachgeschalteten Auswerteschaltung. Sobald die Verzögerungszeit des Ansprechverzögerungszeitgliedes 13 abgelaufen ist, gelangt das -b-Signal über das Ansprechverzögerungszeitglied 13 und das ODER-Gatter 15 zur Auswerteschaltung, da das vom Ansprechverzögerungszeitglied 13 abgegebene Signal auch auf das Abfallverzögerungszeitglied 14 wirkt, dessen Ausgangssignal das UND-Gatter 12 sperrt. Die Verzögerungszeit des Abfallverzögerungszeitgliedes 14 ist derart gewählt, daß jedes folgende Auftreten des -b-Regelsignals nur dann wirksam wird, wenn es mit einer unter einer vorbestimmten Frequenz liegenden Regelfrequenz auftritt.

Das von dem ODER-Gatter 15 des Auswertegliedes 11 abgegebene -b-Signal bewirkt über das ODER-Gatter 19 die Erregung des Einlaßmagnetventils 17 (Ml), das im erregten Zustand geschlossen ist und die Verbindung zwischen Radbremszylinder und Druckmittelquelle sperrt, und über das ODER-Gatter 21 die Erregung des Auslaßmagnetventils 18 (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 (t^). Das Auslaßmagnetventil 18 (MII) wird entregt

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und schließt; das UND-Gatter 12 bleibt für die Verzögerungszeit Z5 gesperrt.

Das Einlaßmagnetventil 17 (MI) bleibt weiter erregt und damit geschlossen, da das Δ V-Signal über das ODER-Gatter 19 auf das Einlaßmagnetventil 17 (MI) wirkt. Ein- und Auslaßraagnetventil 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 ^j V-Signal überdeckende +b-Signal auf (t^), das über das ODER-Gatter 20, das Abfallverzögerungszeitglied 26, das UND-Gatter 27 und das ODER-Gatter 19, das Einlaßmagnetventil 17 (MI) nach Abfall des Δ V-Signals bei Überschreiten der Radgeschwindigkeitsschwelle (te) weiter erregt hält.

Unterschreitet die Radbeschleunigung die Beschleunigungsschwelle, fällt das. +b-Signal ab (tg). Das Zeitglied 26 hält das Ausgangssignal über eine für den folgenden Regelvorgang ausreichende Zeit Z₁. Da am entsprechenden negierten Eingang des UND-Gatters 23 kein +b-Signal ansteht, gibt das UND-Gatter 23 ein Signal auf das UND-Gatter 27 und sperrt dieses. Das abgegebene Signal erregt auch das Ansprechverzögerungszeitglied 28. Bis zum Ablauf der von diesem Ansprechverzögerungszeitglied 28 bestimmten, kurzen Verzögerungszeit Z₂ sind beide Magnetventile nicht erregt, und der Bremsdruck kann zur Überwindung der Bremshysterese schnell ansteigen (t₆-t_?).

Nach Ablauf der Verzögerungszeit Zp gibt das Ansprechverzögerungszeitglied 28 ein Ausgangssignal auf das Abfallverzögerungszeitglied 30, das die maximal mögliche Pulsdauer des Einlaßmagnetventils 17 (MI) bestimmt. A09883/Ü710

Die von der Pulsiereinrichtung 29 abgegebenen Signalimpulse werden über das UND-Gatter 22 und das ODER-Gatter 19 auf das Einlaßmagnetventil 17 (MI) gegeben. In dieser gepulsten Phase steigt der Bremsdruck im Mittel mit einer flachen Steigung an, so daß die Radgeschwindigkeitskurve VR um die die bestmögliche Bremskraftausnutzung darstellende theoretische Referenzgeschwindigkeitskurve V_R - flach verlaufen kann.

Bevor der Bremsdruck soweit aufgebaut ist, daß das zu bremsende Rad wieder Blockierneigung aufzeigt (t„), fällt das Sperrsignal des Abfallverzögerungszeitgliedes 14 ab (t_Q). Mit dem erscheinenden -b-Signal (t_q) beginnt ein neuer Regelzyklus. Bei Abfall des -b-Signals (t₁₀^ be&^inn<fc wiederum die Verzögerungszeit Zc zu laufen.

Es sei nun angenommen, daß die erste der aufgrund von beginnenden Achsschwingungen kurzzeitig wirkenden Drehverzögerungsspitzen zum Zeitpunkt t₁₁ auftritt, also noch vor Ablauf der Verzögerungszeit Z₅.

Die Verzögerungszeit Z^ des Ansprechverzögerungszeitgliedes 13 ist derart ausgewählt, daß die Drehverzögerunpsspitzen aufgrund von Achsschwingungen anzeigenden, kurzfristig auftretenden -b-Signalennicht über das Ansprechverzögerungszeitglied 13 auf die Auswerteschaltung und damit auf die Ventileinheit 17, 18 wirken können. Das von -t-<- —"t-ip ^auftretende» kurzfristige -b-Signal kann also kein Ansprechen der Blockierschutzregelung bewirken. Ein Ent stehen von Schwingungen des Regelkreises wird somit vermeiden. Alle während der Verzögeruncszeit Z,- kurzfristig auftretenden -b-Sig-

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nale (hler wurde der besseren Uberschaulichkeit halber nur ein -b-Signal gezeigt) werden unschädlich gemacht.

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Claims

Schutzansprüche

/ 1.1 Blockierschutzanlage zur Bremskraftregelung für druckmittel- ^-^ betätigte Fahrzeugbremsen, insbesondere für Straßenfahrzeuge, mit einer das Drehverhalten des zu bremsenden Rades überwachenden und bei Erreichen bestimmter Drehzustände den Bremsdruck beeinflussende Regelsignale abgebenden Meßfühleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eins der Je einem bestimmten Drehzustand zugeordneten Regelsignale zur Überwachung seiner Regelfrequenzen über ein nur unter einem vorbestimmten Wert liegende Regelfrequenzen unverändert wirksam werden lassendes Auswerteglied (11) geführt wird.
2. Blockierschutzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswerteglied derart ausgebildet ist, daß nach Ansprechen der Blockierschutzeinrichtung und Abfall des vorbestimmten Regelsignals ein Sperrsignal erzeugt wird, das über eine vorbestimmte Zeit das Wirksamwerden weiterer Regelsignale der vorbestimmten Art verhindert oder verzögert.
3. Blockierschutzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswerteglied derart ausgebildet ist, daß das Regelsignal einerseits einem Ansprechverzögerun^szeitglied (13) und andererseits einem Eingang eines UND-Gatters (12) zugeführt wird, wobei der Ausgang des Ansprechverzögerungszeitgliedes (13) mit einem Eingang eines über seinen Ausgang mit einer an sich bekannten Auswerteschaltung für die Regelsignale verbundenen ODER-Gatters (15) und einen Eingang eines Abfallverzögerungszeitgliedes (14) verbunden ist, und wobei der Ausgang des Abfall-Verzögerungszeitgliedes mit einem negierten Eingang des mit einem zweiten Eingang des ODER-Gatters (15) verbundenen UND-Gatters (12) verbunden ist. 409883/071 Q

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