DE2406113C3

DE2406113C3 - Bremsblockierschutz-Steueranlage für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2406113C3
Application number: DE2406113A
Authority: DE
Inventors: Robert Harold Grand Blanc Mich. Wind (V.St.A.)
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1973-03-19
Filing date: 1974-02-06
Publication date: 1980-02-07
Also published as: GB1417673A; CA1006605A; US3838890A; JPS49125796A; BR7401784D0; IT1008808B; FR2222255B1; FR2222255A1; DE2406113A1; AU6508274A; DE2406113B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsblockierschutz-Steueranlage nach dem Gattungsbegriff des

Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Bremsblockierschutz-Steueranlage für Fahrzeuge (DE-OS 22 09 738) liefert ein vorgesehener Koeffizientwählkreis zwar ein Bezugssignal, jedoch werden nur zwei bestimmte Spannungen geliefert, wobei der Ausgang nicht von der maximalen Radbeschleunigung abhängig ist. Derartige Steueranlagen haben eine für Personenkraftwagen im allgemeinen ausreichende Genauigkeit, sie sind jedoch zumeist nicht für schwere Zugmaschinen geeignet, da die Bremseigenschäften sehr stark von der Beladung der Fahrzeuge abhängig sind und die Bremsen zu träge auf erforderliche Bremsdruckänderu^gen ansprechen.

Bekannt ist ferner (US-PS 37 09 567), die Raddrehzahl mit einer simulierten Fahrzeugverzögerung zu verglei-

4·; chen. In der Praxis wird hierbei so vorgegangen, daß die Radverzögeruns mit einer geschätzten Fahrzeugverzögerung verglichen wird, die ermittelte Differenz integriert wird, um ein Signal zu erhalten, das die Differenz zwischen der geschätzten Fahrzeuggeschwin-

Vt digkeit und dei Radgeschwindigkeit anzeigt. Es wird ein Geschwindigkeitsfehlersignal gebildet, das dann mit einem Schwellwert in einem Vergleicherkreis verglichen wird, der ein Signal zum Lüften der Bremsen liefert, wenn das Geschwindigkeitsfehlersignal den

Vt Schwellwert überschreitet und ein Signal zum Wiederanlegen der Bremsen, wenn das Geschwindigkeitsfehlersignal unter den Schwellwerl fällt. Ein vorgesehener Beschleunigungsschalter wirkt unmittelbar a if die Steuerung des Bremsvorganges ein.

mi Auch die Steueranlage nach der US-PS 37 16 273 macht das Verzögerungsbezugssignal gegenüber der Verzögerung empfindlich. Dabei wird die Empfindlichkeit der Steueranlage bei Fahrbahnen mit niedrigen Haftbeiwerten vergrößert.

hi Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine BremsblockierschutZ'Sleueranlage für Fahrzeuge der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie exakter arbeitet,

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs I angeführten Merkmale gelöst.

Durch diese Ausbildung wird das Verzögerungsbezugssignal von der maximalen Radbeschleunigung abhängig gebildet und erhält einen kontinuierlich sich ändernden Wert, so daß die Steueranlage empfindlicher auf unterschiedliche Belastung des Fahrzeugs und unterschiedliche Reibwerte der Fahrbahn anspricht. Diese Eigenschaft ist besonders für Zugmaschinen vorteilhaft Die positive Radbeschleunigung während des Lüftens der Bremsen im Regelspiel wird zum Teil als Maß für die Fahrzeugverzögerung im folgenden Regelspiel verwendet Die verschiedenen Anteile des Verzögerungsbezugssignals ergeben, daß dieses eine Funktion der positiven Radbeschleunigung ist und daher eine Funktion des Reibbeiwertes der Fahrbahn sowie der Belastung des Fahrzeugs, wobei ein Mindestbezugssignal ebenso wie ein beträchtliches Signal nach einer Verzögerungszeit nach dem Wiederanlegen der Bremsen vorgesehen sind. Es ergibt sich ferner, daß durch den von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Schwellwert die Steueranlage bei hohen Geschwindigkeiten gegen Geschwindigkeitsänderungen weniper empfindlich ist als bei niedrigen Geschwindigkeiten.

In der Zeichnung ist die Erfindung in schematischer Weise veranschaulicht. In den Zeichnungen zeigt

F 1 g. 1 ein Blockdiagramm einet bevorzugten Ausführungsform einer Bremsblockierschutz-Steueranlage nach der Erfindung bei Verwendung in einer Druckluftbremsanlage,

F i g. 2a ein Schaubild, in welchem über der Zeit die Fahrgeschwindigkeit und die Radgeschwindigkeit während eines Bremsvorganges aufgetragen sind,

F i g. 2b eine auf die Kurven der F i g. 2a abgestimmte Darstellung des Verzögerungsbezugssignals über der Zeit.

Fig. 3a und 3b den Fig. 2a und 2b entsprechende Kurvenbilder unter anderen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und

F i g. 4 ein Schaltbild eines Teils der Bremsblockierschutz-Sieueranlage nach der Erfindung.

Die nachstehend beschriebene Bremsblockierschutz-Steueranlage ist ganz allgemein für Fahrzeugbremsanlagen geeignet, wenn auch die bevorzugte Ausführungsform auf eine mit Druckluftbremsen versehene schwere Zugmaschine gerichtet ist. Bei derartigen Fahrzeugen wird jede Achse unabhängig von den anderen gesteuert, und zwar sowohl an der Zugmaschine selbst als auch an den Anhängern. Es ist also jede Achse mit einer vollständigen Bremsblockierschutz-Steueranlage auszurüsten, wobei den Bremsen lediglich das willkürlk h vom Fahrer betätigte Druckluftventil gemeinsam ist.

Im Grundaufbau entspricht die Bremsblockierschutz-Steueranlage der Gattung, bei der die Blockiergefahr eines Rades beim Anlegen der Fahrzeugbremsen ή abgefühlt wirH und daraufhin ein Absenken des Bremsdruckes erfolgt, bis sich das abgebremste Rad wieder auf seine normale Drehzahl beschleunigt hat. wonach ein erneutes Anlegen des Bremsdruckes erfolgt. Um eine optimale Bremswirkung /υ erhalten, werden _wl derartige Bremszyklen gegebenenfalls mehrfach wiederholt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Bremsblockierschutz-Steueranlage wird die geschätzte Fahrzeugverzögerung in einer Weise ermittelt, bei der der _h'> Reibbeiwert der überfahrenen Fahrbahn ebenso berücksichtigt wird wie die Belastung des Rades. Ferner wird der dem Vergleicher zugeführte Schwellwert veränderlich in Abhängigkeit von der Raddrehzahl eingestellt, um die Ansprechempfindlichkeit der Steueranlage veränderlich zu bestimmen.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, sind die Fahrzeugrüde- 10 und 10' mit zugeordneten Tachogeneratoren 12 bzw. 12' verbunden, die die Raddrehzahlen abfühlen. Die Tachogeneratoren sind in bekannter Weise gezahnte Räder veränderlicher Reluktanz, die elektromagnetisch ein Signal liefern, dessen Frequenz der Raddrehzahl proportional ist Diese Signale werden über Leiter 14 und !4' Frequenz-Spannungsumformern 16 bzw. 16' zugeleitet, die über Leiter 18 bzw. 18' analoge elektrische Signale liefern, die der Raddrehzahl proportional sind. Die analogen Signale werden einer Auswahlschaltung 20 zugeleitet und das jeweils die höhere Raddrehzahl anzeigende Signal Leitern 22 und 24 zugeleitet

Bei bestimmten Anordnungen kann anstelle des höchsten Drehzahlsignals eine mittlere oder die niedrigere Raddrehzahl verwendet werden.

Die Luter 22 und 24 sind an einen Differentiator 20 angeschlossen, der Ausgänge übe· reiter 28, 30 und 32 liefert, die jeweils Radbeschieunigunjssignaie fuhren. Der Ausdruck ^Beschleunigung« gilt hierbei sowohl für positive als auch negative Werte, umfaßt also auch Verzögerungen, sofern nicht ausdrücklich anderes nach· .ehend ausgesagt wird. Der Leiter 28 ist mit einem Integrator 34 verbunden, dessen Ausgang über einen Leiter 36 mit einem Vergleicher 38 verbunden ist. Der Vergleicher 38 steuert das Lüften der Bremsen. Er ist hierzu über einen Leiter 40 mit einem Magnettreiber 42 verbunden. Das Radgeschwindigkeitssignal wird über den Leiter 22 mit einem Kreis 44 verbunden, der einen mit der Geschwindigkeit veränderlichen Schwellwert liefert, der in den Vergleicher 38 eingeht.

Vor dem Lüften der Bremse erhält der Vergleicher 38 einen Schwellwert, der einer Geschwindigkeit von 6,44 km/h entspricht und der beim Lüften der Bremse auf einen Wert entsprechend 3,22 km/h gesenkt wird, um eine Hysteresis zu erhalten. Der Kreis 44 fügt ein weiteres Schwellsignal zu, das sich mit der Raddrehzahl linear ändert und einen Wert entsprechend l,bl km/h fur je 9.66 km/h Radgeschwindigkeitsänderung aufweist.

Ein Folgekreis 46 erhält das Beschleunigungssignal über den Leiter 30 und liefert zu einem Leiter 48 einen Ausgang zu dem Integrator 34. der eine Funktion der positiven Radbeschleunigung ist, die während des Lüftens der Bremsen im Bremszyklus auftritt. Der Ausgang des Folgekreises 46 ändert sich im wesentlichen linear mit zunehmender Beschleunigung von einem Wert von \ g auf einen Wert entsprechend 1,2 g bei 3 g Beschleunigung. Der Folgekreis 46 fühlt ferner die positive Spit/enbeschleunigung ab und liefert einen erfrechenden Ausgang, der mit einer kleinen Geschwindigkeit mit einer Zeitkonstante von 0,55 Sekungen verschwindet, so daß der Signalpejel im Leiter 48 in jedem Bremszyklus außer dem ersten beträchtlich von der positiven Radbeschleunigung des vorhergehenden Bremszyk'us beeinflußt ist.

Ein Beschleunigungsschalter 50 spricht auf das Beschleunigungssignal im Leiter 32 an und fügt dem Signal im Leiter 48 einen Anteil in der Höhe Von 0,58 g zu, wenn die positive Radbeschleunigung einen vorgegebenen Wert, beispielsweise 2,3 g, während j'edes Lüftens der Bremsen übersteigt, und er endet, wenn die Beschleunigung unterhalb dieses vorgegebenen Wertes fällt.

Ein den Mindestpegel im Leiter 48 bestimmender Kreis 52 liefert dauernd einen Anteil, der einem Wert von etwa 0,1 g entspricht. Ein weiterer Kreis 54, der seinen Eingang vom Vergleicher 38 aus dem Leiter 40 erhält, fügt dem Signal im Leiter 48 einen Anteil entsprechend 1,16 g zu, und zwar mit einer Zeitverzögerung nach dem Wiederanlegen der Bremsen. Die Verzögerung ist sehr klein und dieser Anteil wird allmählich mit einer Zeitkonstante von 0,6 Sekunden nach einem Signal zum Anlegen der Bremsen im Leiter 40 zugefügt. So wird normalerweise vor einem Bremszyklus der volle Anteil entsprechend 1.16 g dem Leiter 48 zugeleitet. Dieser Anteil vom Kreis 54 endet jedoch stets, wenn ein Signal zum Lüften der Bremsen im Leiter 40 vorliegt. Nach dem anfänglichen Lüften der Bremsen im Bremszyklus ist also die Zuteilung des Anteils aus dem Kreis 54 periodisch und erfolgt nach Signalen zum Wiederanlegen der Bremsen und hat einen geringen Wert. Die verschiedenen, dem Leiter 48 zugeleiteten Anteile summieren sich und diese Summe stellt die geschätzte Fahrzeugverzögerung dar, die als Vergleichsverzögerung in den Integrator 34 eingeht.

In einigen Fällen kann die Arbeitsweise der Steueranlage verbessert werden, indem von der geschätzten Fahrzeugverzögerung als Bezugsgröße abgegangen wird. Im einzelnen kann es vorteilhaft sein, die Bremsen wieder anzulegen, wenn die Radbeschleunigung einen gewissen Schwellwert erreicht. So kann der Beschleunigungsschalter 50 so ausgelegt werden, daß er einen Signalanteil etwa doppelter Größe als im vorerwähnten Beispiel zum Leiter 48 liefert, um den Ausgang des Integrators 34 auf einen niedrigeren Wert zu bringen, der das Wiederanlegen der Bremse veranlaßt.

Die durch die Steueranlage betätigte Druckluftbremsanlage enthält eine Druckluftquelle 56, die über eine Leitung 58 mit einem proportional regelnden Ventil 60 verbunden ist, v/elches eine Auslaßöffnung 62 enthält und von einem willkürlich betätigbaren Bremspedal 64 gesteuert wird. Eine weitere Leitung 66 verbindet das Ventil 60 mit einem Magnetventil 68, das

rlollo T) ooriokonp Λ i.clo Rloiliincr

aufweist und elektrisch über ein Signal aus einem Leiter 74 betätigbar ist, das das Ausgangssignal des Magnettreibers 42 zuleitet Eine Leitung 76 verbindet das Magnetventil 68 mit einem üblichen Relaisventil 78, das mit einer zweiten Druckluftquelle 80 über eine eine Drosselstelle 82 enthaltende Leitung 84 verbunden ist. und ferner über eine Leitung 88 mit einer Bremsbetätigung 86 Verbindung hat Das Relaisventil 78 enthält ferner eine Auiiaßöffnung 90. Diese Druckluftbremsanlage entspricht der üblichen Ausführung, mit Ausnahme des Magnetventils 68 und der vorgesehenen Drosselstellen.

Bei normalem Bremsvorgang ergibt sich bei der Betätigung des Ventils 60 durch das Bremspedal 64 ein Steuerdruck in der Leitung 66, der von der Bremspedalstellung abhängig ist, und der durch das Ventil 68 dem Ralaisventil 78 zugeleitet wird. Beim Anlegen der Bremsen wird durch das Relaisventil 78 von der Druckluftquelle 80 der Bremsbetätigung 86 Druckluft zugemessen, wobei der Abstrom durch die Drosselstelle 82 begrenzt ist, bis der Betätigungsdruck den Steuerdruck nahezu erreicht Beim Lüften der Bremse wird ein Luftstrom durch das Relaisventil 78 von der Bremsbetätigung 86 zur Auslaßöffnung 90 gesteuert, wobei der Druckverlauf durch den Steuerdruck bestimmt wird, der durch die Drosselstelle 72 begrenzt ist Fühlt die Bremsblockierschutz-Steueranlage während des Bremsens eine Blockiergefahr ab, so betätigt das Signal zum Lüften der Bremsen irrt Leiter 74 das Magnetventil 68, das dann die Leitung 66 von der Leitung 76 Iferint Und letztere über die Drosselstelle 72 entlastet. Der Steuerdruck sinkt damit mil einer durch die Dfossclstel-Ie 72 bedingten Geschwindigkeit ab, wodurch der Druck an der Bremsbetätigüng entsprechend dem absinkenden Steuerdruck in der Leitung 76 abgesenkt wird. Fordert

ίο die Steueranlage ein Wiederanlegeri der Bremse, so kehrt das Magnetventil 68 in seine Normalstellung zurück, so daß der von der Bremspedalstellung abhängige Steuerdruck wieder dem Relaisventil 78 zugeleitet wird und die Bremsbetätigung in einem durch die Drosselstelle 82 begrenzten Ausmaße Druck erhält. Die Drosselstelle 82 unterbindet somit ein zu plötzliches Wiederanlegen der Bremsen.

In der Steueranlage vergleicht der integrator 34 das Kadverzögerungssignai aus dem Leiter 2S mit dem Verzögerungsbezugssignal aus dem Leiter 48 und integriert die Differenz. Der Ausgang im Leiter 36 stellt dann das Geschwindigkeitsfehlersignal dar, nämlich den Betrag, um den die geschätzte Fahrgeschwindigkeit die tatsächliche Radgeschwindigkeil übersteigt. Das Geschwindigkeitsfehlersignal im Leiter 36 wird mit dem Veränderlichen Schwellwert, den der Kreis 44 liefert, im Vergleicher 38 verglichen und wenn das Geschwindig· keitsfcjrilersignal den jeweiligen Schwellwert überschreitet, wird ein Signal zum Lüften der Bremsen über den Leiter 40 zum Magnettreiber 42 geleitet. Das dadurch veranlaßte Lüften der 3remsen gestattet den Fahrzeugrädern Drehzahl aufzuholen, bis das Geschwindigkeitsfehlersigna! im Leiter 36 kleiner als der jeweilige Schwellwert wird, wodurch das Wiederanlegen der Bremsen über den Vergleicher 48 und den Magnettreiber 42 angefordert wird.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Steueranlage wird zusätzlich unter Bezugnahme auf die F i g. 2a und 2b erläutert. In Fig. 2a sind die Fahrgeschwindigkeit Vund die Radgeschwindigkeit W über die Zeit aufgetragen, und zwar bei einem Bremsvorgang auf pinpr Fahrhahn am; trnrkpnpm Asphalt und lastfreiem Fahrzeug. F i g. 2b ist der F i g. 2a zugeordnet und zeigt das Verzögerungsbezugssignal im Leiter 48 über der Zeit. Im Zeitpunkt to werden die Bremsen willkürlich angelegt, worauf die Fahrgeschwindigkeit und die Radgeschwindigkeit zu sinken beginnen. Das Verzögerungsbezugssignal entspricht in diesem Zeitpunkt dem Wert 1,26 g und besteht aus dem Signal von 0.1 g aus dem Kreis 52 und dem Signal von 1,16 g aus dem Kreis 54. Das letztere Signal hat seinen Höchstwert, da der letzte Bremsvorgang eine erhebliche Zeit vor dem Zeitpunkt f₀ erfolgte. Zwischen den Zeitpunkten fo und fr liefert der Differentiator 26 im Leiter 28 ein Signal, das die Verzögerung des schneller !aufenden Fahrzeugrades anzeigt und dieser Wert wird in dem Integrator 34 mit dem Verzögerungsbezugssignal entsprechend 1,26 g verglichen. Die Differenz dieser beiden Signale wird integriert, um das Geschwindigkeitsfehlersignal zu bilden, das in dem Vergleicher 38 mit dem vom Kreis 44 gelieferten veränderlichen Schwellwert verglichen wird Im Zeitpunkt to betrug die Radgeschwindigkeit 64 km/h und der Schwellwert betrug 17,1 km/h, da der Schwellwert sich aus 6,44 km/h

6S und 1/6 der Geschwindigkeit des schnellerlaufenden Rades zusammensetzt Zum Zeitpunkt h hat sich die Radgeschwindigkeit auf 35,4 km/h verringert, so daß sich ein Abfall des veränderlichen Schwellwertes auf

to

15

20

12,23 km/h ergibt. Der VergletelTer 38 wird somit mit abnehmender Radgeschwindigkeit empfindlicher gegen das Geschwindigkeitsfehlersignal.

Im Zeitpunkt t, hat das Geschwindigkeitsfehlersignal den Wert von 12,23 km/h erreicht und der Vergleicher 38 liefert ein Signal zum Lüften der Breniserii Das Signal zum Lüften der Bremse wird vom Kreis 54 erfaßt und beengt das Signal dieses Kreises, so daß nach dem Zeitpunkt tt das Verzögerungsbezugssignal den Wert 0,1 g erhält, der durch den fest eingestellten Wert des Kreises 52 gegeben ist. Da das Lüften dnr Bremsen in der Druckluftbremsanlage allmählich erfolgt, erholt sich die Radgeschwindigkeit und zum Zeitpunkt/? fühlt der Folgekreis 46 eine positive Radbeschleunigung größer als 1 g ab. so daß er einen Signalanteil zu dem Verzögerungsbezugssignal im Leiter 48 proportional der Radbeschleunigung liefert. Im Zeilpunkt /j hat die Radbeschleunigung den Wert 2.3 g erreicht, so daß nunmehr der Beschleunigungsschalter 50 einen weiteren Anteil von 0,5 g dem Verzögerungsbezugssignal im Leiter 48 zugeleitet. Danach bleibt das Verzögerungsbezugssignal im wesentlichen für eine beträchtliche Zeit konstant. Der Integrator war weiter wirksam und zur Zeit f4 wird das Geschwindigkeitsfehlersignal kleiner als der veränderliche Schwellwert, so daß der Vergleicher 38 ein Signal zum Wiederanlegen der Bremsen liefert.

Im Zeitpunkt h, der mit einiger Zeitverzögerung nach dem Zeitpunkt U liegt, wird der Kreis 54 erneut erregt und liefert allmählich einen Signalanteil zum Verzögerungsbezugssignal im Leiter48. Zum Zeilpunkt fe schaltet *> der Beschleunigungsschalter 50 ab. wodurch sich ein steiler Abfall des Verzögerungsbezugssignals ergibt und im Zeitpunkt h hat das Geschwindigkeitsfehlersignal wiederum den veränderlichen Schwellwert überschritten, so daß der Vergleicher 38 erneut ein Lüften der Bremsen anfordert. Das dadurch bedingte Enden des Signals des Kreises 54 bewirkt einen weiteren steilen Abfall des Verzögerungsbezugssignals. Da der Folgekreis 46 die maximale Radbeschleunigung im Zeitpunkt U abfühlt und mit einer Zeitkonstante von 0,55 Sekunden dieses Signal langsam abbaut, hat sich dieser Anteil an dem Verzögerungssignal seit dem Zeitpunkt U verringert. Nach dem Zeilpunkt it lsi u<m Verzogcrungs bezugssignal im wesentlichen von dem Signalanteil des Folgekreises 46 bestimmt. Nach dem Zeitpunkt ti wird das Verzögerungsbezugssignal allein von dem Signalanteil des Folgekreises 46 und dem Mindestanteil aus dem Kreis 52 bestimmt, der jedoch vernachlässigbar klein ist. Nach dem Zeitpunkt fe fühlt der Folgekreis 46 erneut eine Radbeschleunigung ab und bewirkt damit eine Erhöhung des Verzögerungsbezugssignals im Leiter 48. Von diesem Zeitpunkt an fällt das Bezugsverzögerungssignal in gleicher Weise mit den jeweiligen Werten, die sich aus der Radgeschwindigkeit und den Beschleunigungsverhältnissen ergeben. Es ist festzustellen, daß zwischen den Zeiten i₇ und fs kurzzeitig die Radgeschwindigkeit bis nahezu Null fällt, sich jedoch infolge der Wirkung der Steueranlage schnell wieder erholt

Da der Integrator 34 die Differenz zwischen der Radbeschleunigung und dem Verzögerungsbezugssigna! dauernd integriert, ergibt sich ein Mittelwert für das Verzögerungsbezugssignal, das für den größten Teil des Bremsvorganges die Zeitpunkte für das Lüften und Wiederanlegen der Bremsen bestimmt, obwohl die Zeiten für das Anlegen der Bremsen stark von der Radbeschleunigung beeinflußt sind. Nach dem ersten Lüften der Bremsen bestimmt der Folgekreis 46 vorwiegend den mittleren Pegel des Verzögerungsbe-

40 Zugssignals. Wie sieh bei der Betrachtung der F i g. 2b ergibt, ist das mittlere Vefzögerungsbezugssignal etwas größer als I g, also geeignet für eine Fahrbahn aus trockenem Asphalt. Bei Fahrbahnen mit einem kleine·» ren Reibbeiwert arbeitet die Steueranlage in gleicher Weise, da aber die positive Radbeschieunigung geringer ist, ist der Ausgang des Folgekreises 46 niedriger, so daß der Mittelwert des Vefzögefungsbezugssignäls in Abhängigkeit von dem Reibbeiwert¹ der Fahrbahn absinkt, sofern eine gleiche Belastung des Fahrzeugs vorliegt. Eine erhöhte Belastung des Fahrzeugs bedingt eine Erhöhung der positiven Radbeschleunigung und damit eine Erhöhung des mittleren Wertes des Verzögerungsbezugssignals.

Ein extremes Beispiel für die Arbeitsweise ist in den F i g. 3a und 3b veranschaulicht. Die dort angegebenen Kurven gelten für eine vereiste Fahrbahn und ein lastfreies Fahrzeug. Zum Zeitpunkt /io werden die Bremsen angelegt, worauf eine Abnahme der Fahrgeschwindigkeit V und der Radgeschwindigkeit W beginnt. Die Raddrehzahl sinkt infolge der glatten Fahrbahn schnell ab. so daß das Geschwindigkeitsfehlersignal schnell einen großen Wert annimmt und der Vergleicher 38 ein Lüften der Bremsen bereits im Zeitpunkt tu anfordert. Zu dieser Zeit tu endet das Signial aus dem Kreise 54, so daß das Verzögerungsbezugssignal von seinem Anfangswert entsprechend 1,26 g auf 0.1 g sinkt, wie dies durch den Kreis 52 gegeben ist. Holt das gebremste Rad beim Lüften der Bremsendrehzahl auf, so nimmt das Geschwindigkeitsfehlersignal ab und der Vergleicher 38 fordert im Zeitpunkt U₂ das Wiederanlegen der Bremsen. Kurz danach erhöht der Kreis 54 allmählich das Verzögerungsbezugssignal im Leiter 48 und dies Signal bleibt bestehen, bis das nächste Lüften der Bremsen im Zeitpunkt tu angefordert wird. Auf einer vereisten Fahrbahn ist die Radbeschleunigung so gering, daß der Folgekreis 46 und der Beschleunigungsschalter 50 nicht zur Wirkung kommen und der Signalanteil aus dem Kreis 52 ist der Hauptanteil für das Verzögerungsbezugssignal. Dessen Mittelwert ist daher sehr klein und spiegelt den geringeren Reibbeiwert der Fahrbahn und die geringe Belastung des Fahrzeugs wieder, !r. ^:edem Fs!!? wi'H ipHnrh hpi absinkender Radgeschwindigkeit der Zeitintervall der Bremszyklen kurzer und deutet damit die erhöhte Feinfühligkeit der Steueranlage an, die durch den Kreis 44 bedingt ist, der einen veränderlichen Schwellwert liefert.

Nähere Einzelheiten der Steueranlage sind in Fig.4 dargestellt. Eine nicht dargestellte Spannungsquelle wird durch eine Fahrzeugbatterie mit einer Spannung B+ von 12VoIt Nennspannung und eine auf 8.2 Volt geregelte Spannungsquelle Z+ gebildet. Da die Frequenz-Spannungsumformer 16,16' an sich bekannte Eincichtungen sind, sind sie nicht im einzelnen dargestellt. Die Leiter 18 und 18' führen die Raddrehzah! anzeigende Signale zum Eingang der Auswahlschaltung 20, die über Dioden 100 bzw. 102 mit dem Leiter 22 verbunden sind, welcher über einen Widerstand 104 an Masse liegt. Es wird somit die höhere Spannung in den Leitern 18 bzw. 18' die Spannung im Leiter 22 bestimmen. In gleicher Weise sind die Leiter 18 und 18' über Dioden 106 bzw. 108 mit dem Leiter 24 verbunden, der über einen Widerstand 110 an Masse liegt, so daß auch die Spannung im Leiter 24 der jeweils höchsten Spannung in den Leitern 18 bzw. 18' entspricht Durch die Dioden sind die Leiter 22 und 24 gegeneinander isoliert Der Differentiator 26 enthält einen an den Leiter 22 angeschlossenen Kondensator

112 und mit dem Leiter 24 verbundene Kondensatoren 114 und 116 und liefert in Ausgängen Beschleunigungssignale zu den Leitern 28,30 bzw. 32.

Der Integrator 34 hat Eingänge von den Leitern 28 und 48, die in einem Anschlußpunkt 118 vereinigt sind. Der Integrator 34 enthält einen Funklionsverstärker 120. der von bekannter Bauart ist. Er hat im wesentlichen konstante Eingangsspannungen von etwa 0,5 Volt und arbeilet auf der Grundlage unterschiedlicher Ströme an den Eingängen. Der positive Eingang des Funktionsverstärkers 120 liegt an Masse, während der negative Eingang über eine Diode 122 mit dem Anschlußpunkt 118 verbunden ist. Zwischen dem Anschlußpunkt 118 und dem Ausgang des Funklionsverstärkers im Leiter 36 liegt ein Rückkopplungskon densator 124 und eine Diode 126. Der Kondensator 124 bewirkt die Integration und die Diode 126 begrenzt negative Abweichungen des Ausgangs des Funktionsverstärkers. Der Anschlußpunkt 118 ist auf eine Höchstspannung von I Volt über Massepotential durch den Spannungsabfall in der Diode 122 eingestellt und bewirkt die im wesentlichen konstante Eingangsspannung des Funktionsverstärkers 120. Während der Verzögerung des gebremsten Rades zieht der Kondensator 112 Strom vom Anschlußpunkt 118 ab und wenn dieser Strom den von dem Leiter 48 zugeleiteten Strom übersteigt, hat die Spannung am Anschlußpunkt 118 die Neigung abzusinken, wodurch die Ausgangsspannung des Funktionsverstärkers erhöht wird. 1st die Radverzögerung groß genug, um den Funktionsverstärker zu sättigen, so sinkt die Spannung am Anschlußpunkt 118 entsprechend der Entladung des Kondensators 112 ab. Durch die Diode 122 dient diese Spannungsabnahme als Speicher, so daß eine entsprechende Radbeschleunigung eintreten muß, um den Anschlußpunkt 118 auf die ursprünglich eingestellte Spannung zu bringen, worauf dann der Funktionsverstärker wieder in seinem linearen Bereich arbeitet.

Die Spannung im Leiter 36 stellt das Geschwindigkeitsfehlersignal dar und wird dem Vergleicher 38 zugeleitet, der einen Funktionsverstärker 128 enthält. Der positive Eingang dieses Funktionsverstärkers 128 ist ÜOci CuicFt TT tucrStänvj t*j\j ΓΓΪΐί \jCT iyiOuC ι2δ verbunden. Zwischen seinem Ausgang und seinem positiven Eingang liegt ein Rückkopplungswiderstand 132. Der negative Eingang des Funktionsverstärkers 128 liegt über einem Widerstand 134 an der Spannungsquel-Ie Z+. Der Widerstandswert des Widerstandes 134 ist so gewählt, daß ein Schwellwert von 6,44 km/h als Kleinstwert gegeben ist. Der negative Eingang des Funktionsverslärkers 128 ist ferner mit dem Kreis 44 zur Bildung des veränderlichen Schwellwerts verbunden, der einen Widerstand 136 enthält, der mit dem Leiter 22 verbunden ist Dieser leitet — wie bereits erwähnt — ein die Radgeschwindigkeit anzeigendes Signal zu. Der durch den Widerstand 136 fließende Strom wird dem durch den Widerstand 134 fließenden Strom zugefügt so daß sich ein veränderlicher Schwellwert ergibt, der von der Geschwindigkeit abhängig ist Der Schwellwert erhöht sich hierbei um einen 1,61 km/h entsprechenden Wert für je 9,66 km/h Erhöhung der Radgeschwindigkeit Der Rückkopplungswiderstand 132 bedingt eine Hysteresis, so daß bei einem positiven Ausgang des Vergleichers 38, der ein Signal zum Lüften der Bremsen darstellt der wirksame Schweüwert um 3,22 km/h gesenkt wird, so daß beltn Wechseln des Betriebszustandes des Vergleichers eine einwandfreie Schaltwirkung eintritt

Der Magnettreiber 42 ist ein zweistufiger Verstärker mit Transisf Ten 138 und 140. Der Transistor 138 ist mit seiner Basiselektrode über einen Widerstand 142 mit dem Leiter 40 verbunden, während seine Kolleklorelektrode über einen Widerstand 144 an der Spannungsquelle B+ liegt. Die Emitterelektrode des Transistors 138 liegt über einen Widerstand 146 an Masse und ist ferner mit der Basiselektrode des Transistors 140 verbunden, Der Transistor 140 hat eine an Masse liegende

to Emitterelektrode, während seine Kollektorelektrode mit dem Magnetventil 68 über den Leiter 74 verbunden ist. Das Magnetventil 68 ist feiner mit der Spannungsquelle 5+ verbunden, so daß bei einem positiven Ausgang im Leiter 40, der ein Lüften der Bremsen fordert, die Transistoren Π8 und 140 leitend sind und einen E-.rregerstrom durch das Magnetventil 68 gestatten. Verschwindet das positive Signal im Leiter ·ίθ. so werden die Transistoren 138 und 140 gesperr· und unterbrechen den Erregerstrom des Magnetventils.

Der Foigekreis 46 isi mit dem ein Raubeschieuriigungssignal führenden !,eiler 30 verbunden und enthält einen zweistufigen Verstärker, dessen erste Stufe als Inverter ausgebildet ist. Die erste Stufe enthält einen Transistor 148. dessen Basiselektrode mit dem Leiter 30 und dessen Emitterelektrode mit der Spannungsquelle Z+ verbunden ist Die Kollektorelektrode des Transistors 148 ist über eine Diode Π0 mit einem Filter verbunden, der aus einem Widerstand 152 und einem Kondensator 154 gebildet ist, die parallel zueinander liegend an Masse angeschlossen sind. Ein Rückkopplungswiderstand 156 liegt zwischen der Basiselektrode des Transistors 148 und der Kathode der Diode 150. Die zweite Stufe des Verstärkers ist auch als Inverter ausgebildet und enthält einen Funktionsverstärker 158.

J5 dessen positiver Eingang über einen Widerstand 160 an der Spannungsquelle Z+ liegt und dessen negativer Eingang über einen Eingangswiderstand 162 mit der Kathode der Diode 150 verbunden ist. Ein Rückkopplungswiderstand 164 liegt zwischen dem negativen Eingang und dem Ausgang des Funktionsverstärkers 158. Ferner ist ein Kreis enthalten, der eine Diode 166. einen Widerstand 168 und eine Dio/e 170 in Reihe

stärkers 158 und dem Leiter 48 enthält. Die Kahtodeder Diode 166 ist hierbei über einen Kondensator 172 an Masse gelegt Ein im Leiter 30 erscheinendes positives Radbeschleunigungssignal wird gefiltert und im wesentlichen proportional verstärkt, um den Kondensator 172 entsprechend dem Wert der Beschleunigung aufzuladen, jedoch vermindert um den Spannungsabfall an der Diode 166. Übersteigt die Spannung am Kondensator 172 den Spannungsabfall der Diode 170 und die Spannung am Anschlußpunkt 118 — dies tritt bei einer Beschleunigung von 1 g ein — so leitet die Diode 170 und liefert Strom zum Leiter 48 für das Verzögerungsbezugssignal. Dieser Anteil ist der Spannung am Kondensator proportional. Der dem Leiter 48 zugeleitete Strom erhöht sich mit steigender Radbeschleunigung. Erreicht die Radbeschleunigung einen Höchstwert und beginnt dann zu fallen, so wird der Kondensator 172 entladen, und zwar mit einer Geschwindigkeit die vom Kondensator 172 und dem Widerstand 168 bestimmt ist Im Ausführungsbeispiel sind diese Elemente so ausgelegt, daß sich eine Zeitkonstante von 0.55 Sekunden ergibt Nach Erreichen der positiven Beschleunigungsspitze nimmt also der Ausgang des Folgekreises 46 allmählich ab.
Der Beschleunigungsschalter 50 ist mit dem differen-

zferehden Kondensator 116 durch den Leiter 32 verbunden. Der Beschleunigungsschalter 50 enthält einen Transistor 174, dessen Emitterelektrode mit der Spannungsquelle Z+ und dessen Basiselektrode mit dem Leiter 32 verbunden sind. Die Kollektore'.ektrode dieses Transistors ist über einen Widersland 176 mit dem negativen Eingang eines Funktionsverstärkers 178 verbunden. Ein Kondensator 180 liegt zwischen der Basiselektrode und der Kollektorelektrode des Transistors 174 und wirkt zusammen mit dem Widerstand 176 als Filter. Ein Widerstand 182 zwischen der Basiselektrode des Transistors und Masse wirkt mit dem Kondensator 116 zusammen, um die Beschleunigung zu bestimmen, die zum Schalten des Transistors 154 erforderlich ist. Der Funktionsverstärker 178 ist mit '-5 seinem positiven Eingang über einen Widerstand 184 an die Spannungsquelle Z+ angeschlossen und über einen Riickkopplungswiderstand 186 mit seinem Ausgang Verbunden. Der Rückkopplungswiderstand bedingt eine Hysteresis, die insbesondere bei kleinen GcäCnwifiu'ig- *⁸ keilen wirksam ist. Der Ausgang des Funktionsverstärkers 178 ist über einen Widerstand 188 und eine Diode 190 mit dem Leiter 48 verbunden. Normalerweise leitet der Transistor 174, um den Ausgang des Funktionsverstärkers 178 negativ zu machen. Erreicht die Radbeschleunigung einen vorgegebenen Wert, im Ausführungsbeispiel 2,3 g, so sperrt der Transitor 174, so daß der Funktionsverstärker 178 auf einen positiven Ausgang umgeschaltet wird und ein zusätzliches Signal zum Leiter 48 für das Verzögerungsbezugssignal Jo durchläßt.

Der Kreis 54 enthält einen Transistor 192, dessen Basiselektrode über einen Widerstand 194 mit dem Leiter 4Ö verbunden ist, dessen Emitterelektrode an Masse liegt, und dessen Kolleklorelektrode über einen Widerstand 196 an der Spannungsquelle Z+ liegt. Die Kollektorelektrode des Transistors 192 ist ferner über einen Kondensator 198 an Masse gelegt uflcl über einen Widerstand 200 und eine Diode "202 an den Leiter 48 angeschlossen. Bei angelegten Bremsen ist die Spannung im Leiter 40 niedrig, so daß der Transistor 192 sperrt und der Kondensator 198 voll aufgeladen wirJ Dann wird im Leiter 48 über die Diode 202 ein Strom entsprechend 1,16 g Verzögerung zugeleitet. Liegt jedoch ein positives Signal im Leiter 40 für das Lüften der Bremsen vor, so leitet der Transistor 192, und der Kondensator 198 entlädt sich nahezu plötzlich, so daß die Diode 202 sperrt und die Stromzufuhr zum Leiter 48 unterbindet. Wird jedoch das Wiederanlegen der Bremsen verlangt, so wird die Spannung im Leiter 40 wieder niedrig und der Transistor 192 sperrt, worauf der Kondensator 19S sich über den Widerstand 196 mit einer Zeitkonstante von 0,6 Sekunden langsam auflädt. Infolge des Spannungsabfalls ifi der Diode 202 und der normalen Spannung von t Volt am Anschlußpunkt 118 fließt durch die Diode 202 nicht sofort ein Strom. Nach einer ausreichenden Zeitverzögerung, in der der Kondensator 198 eine genügende Ladung erhält, fließt jedoch Strom durch die Diode 202 zum Leiter 48 in stetig exponentialer Weise ansteigender Größe. Ein Mindestwert für das Verzögerungsbezugssignal wird dem Leiter 48 von dem Kreis 52 zugeleitet, der aus einem Widerstand 204 besteht, der zwischen der Spannungsquelle Z+ und dem Leiter 48 liegt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremsblockierschutz-Steueranlage für Fahrzeuge mit einem Geber für ein die Drehzahl mindestens eines überwachten Rades anzeigendes Signal, mit einem auf dieses Signal ansprechenden Differentiator, mit einer mit dem Differentiator verbundenen Einrichtung zur Bildung eines Verzögerungsbezugssignals als rohe Annäherung der Fahrzeugverzögerung, mit einem auf ein Radbeschleunigungssignal und das Verzögerungsbezugssignal ansprechenden Integrator, der ein Geschwindigkeitsfehlersignal liefert, das der Differenz zwischen der Radgeschwindigkeit und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht und einem Vergleicher zugeleitet wird, der ein Steuersignal zum Lüften der Bremsen liefert, wenn das Geschwindigkeitsfehlersignal einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet und das ein Wiederanlegen der Bremsen zuläßt, wenn das Geschwindigkeitsfehlersignal unter einen zweiten vorgegebenen Schwellwert sinkt, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Differentiator (26) verbundene Einrichtung (46 — 54) zur Bildung des Ver/ogerungsbezugssignals einen Folgekreis (46) enihält, der auf das maximale positive Radbeschleunigungssigna! während jeden Regelspiels anspricht, und ein kontinuierlich veränderliches geschätztes Verzögerungsbezugssignal (Leiter 48) liefert, das einen Teil des Verzögerungsbezugssignals für jedes folgende Regelspiel enthält.

2. Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzexhnet, daß die Einrichtung zum Bilden des Verzögerungsbezugssignals einen Kondensator (172) enthält, der über ei.e Diode (166) mit der Radbeschleunigung aufgeladen wird, und über einen aus einem Widerstand (168). einer Diode (170) und einem Integrator (34) enthaltenen Kreis entladen wird, der eine Zeitkonstante aufweist, die größer ist als die Zeil eines Regelspiels, wobei der Entladungsstrom des Kondensators mindestens einen Teil des Verzögerungsbezugssignals darstellt.

3. Steueranlage nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung zum Bilden des Verzögerungsbezugssignals einen mit dem Differentiator verbundenen elektronsichen Kreis enthält, der auf ein Beschleumgungssignal anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Kreis (114 — 164) in Grenzen ein weiteres, eine positive Radbeschleunigung anzeigende«. Signal liefert, auf das ein Folgekreis (166 — 172) anspricht, der einen sich mit der Fahrzeugver/öge rung ändernden Anteil des Verzögerungsbe/ugssi gnals liefert.

4. Steueranlage nach Anspruch I oder 3. bei der die Einrichtung zur Bildung des Verzögerungsbe zugssignals eine mit clem Differentiator verbundene Einrichtung enthält, die auf ein positives Radbeschleunigungssignai anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der auf das Radbeschleunigungssignal ansprechende Folgekreis (46) einen kontinuierlich sich ändernden Anteil /um geschäi/ten Fahr/eugver/ogerungssignal liefert und daß dem Verglcicher (38) ein auf die Raddrehzahl ansprechender Kreis (44) zugeordnet ist, der den Schweilwert proportion rial zu dem Raddrehzahlsigrtal ändert und die Steueranlage bei Drehzahländerungen des Rades im hohen Drehzahlbereich weniger¹ empfindlich macht als im niedrigen Drehzahlbereich.

5. Steueranlage nach Anspruch 1 odfir 3, bei der

die Einrichtung zur Bildung des Verzögerungsbezugssignals eine mit dem Differentiator verbundene Einrichtung enthält, die auf ein positives Radbeschleunigungssignal anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Radbeschleunigung ansprechende Einrichtung (46) einen Anteil des geschätzten Fahrzeugverzögerungsbezugssignals liefert und daß ein weiterer elektronischer Kreis (192.198) auf den Auslaß der Einrichtung (46-54) zur Bildung des Fahrzeugverzögerungsbeijgssignals anspricht und ein allmählich auf einen Höchstwert ansteigendes Signal liefert, das nach dem Signal zum Wiederanlegen der Bremsen dem Verzögerungsbezugssignal zugefügt wird, bis ein Signal zum erneuten Lüften der Bremsen vorliegt

6. Steueranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsbezugssignal (Leiter 48) zusätzlich einen dauernden von der Radbeschleunigung Mnabhängigen Anteil (Mindespegelkreis 52) enthält.