DE3103967A1 - Antiblockiersystem fuer radgebremste fahrzeuge - Google Patents

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf sog. Antiblockiersysteme und insbesondere auf ein Rutschkontroll- oder Antiblockiersystem für radgebremste Fahrzeuge, wie im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegeben.

Ein Antiblockiersystem verhindert bei einem Fahrzeug, das mindestens ein Rad mit Bremse aufweist, das Blockieren des Rades und verbessert damit das Bremsverhalten des Fahrzeugs auf jeder Straße. Übliche Rutschkontrollsysteme enthalten Einrichtungen zum Messen von Verzögerungs-, Schlupf- und Beschleunigungszuständen des Rades. Eine Überschreitung eines gegebenen Verzögerungs- oder Schlupf-Schwellwertes hat eine Verminderung des Bremsdruckes, und eine Überschreitung eines gegebenen Beschleunigungs-Schwellwertes durch das Rad hat entweder eine Aufrechterhaltung des vorzugsweise verminderten Bremsdruckes oder eine schrittweise Erhöhung desselben zur Folge.

Die Drehzahl des Rades wird durch einen zugeordneten Raddrehzahlsensor gemessen und auf der Grundlage des Ausgangssignals dieses Sensors eine Beschleunigung, Verzögerung oder ein Schlupf des Rades festgestellt. Einem an der Seite des Rades befestigten rotierenden Sensorteil liegt ein am Fahrgestell oder an der Karosserie des Fahrzeugs befestigter stationärer Sensorteil gegenüber. Bei Verzögerungen oder Beschleunigungen kommt es aufgrund der Trägheit der Fahrzeugkarosserie zu ReIativbewegungen zwischen dem Rahmen oder der Karosserie und dem Rad, so daß der stationäre Sensorteil sich relativ zu dem rotierenden Sensorteil dreht. Wenn zur Drehzahlverminderung des Rades der Bremsdruck für das Rad erhöht wird, verursacht

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die Relativdrehung zwischen dem stationären und dem rotierenden Sensorteil eine scheinbare Verminderung der wirklichen Raddrehzahl, und wenn dor Radbremsdruck zur Erhöhung der Raddrehzahl reduziert wird, tritt der entgegengesetzte Effekt auf. Die wahre oder Ist-Raddrehzahl folgt Änderungen des Radbremsdruckes annähernd verzögerungsfrei, dagegen folgt eine Relativdrehung des stationären Sensorteils einer Änderung des Radbremsdruckes mit einiger Verzögerung.

Folglich wird die von dem Raddrehzahlsensor ermittelte Raddrehzahländerung größer als die wirkliche Raddrehzahländerung sein, und die von dem Raddrehzahlsensor ermiLLeltc Raddrehzahl läuft der Ist-Raddrehzahl in der Phase neich. Bei langsamen Radbeschleunigungen oder -Verzögerungen ist die Erhöhung der Raddrehzahländerung und der Drehzahl-Phasennacheilwinkel klein, bei großen Beschleunigungs- oder Verzögerungswerten jedoch relativ groß.

Bei einem Zweiradfahrzeug wie Motorrad ist die oben erwähnte Relativdrehung zwischen den beiden Sensorteilen relativ groß.

Der dem Vorderrad zugeordnete stationäre Raridrehzahlsensor*- teil sitzt an der Vorderradgabel, die sich bei Änderungen des Bremsdruckes relativ stark gegenüber dem Vorderrad bewegen kann, welches den rotierenden Raddrehzahlsensorteil trägt. Daher wird bei großen Änderungen der Radverzögerung oder Radbe-

-j. schleunigung die von dem Raddrehzahlsensor ermittelte Drehzahl stark von der wirklichen oder Ist-Raddrehzahl abweichen und der Ist-Drehzahl stark in der Phase nacheilen. Diese Meßwertverzerrung und Phasenverschiebung wirken sich störend auf die Bremsdruckkontrolle aus. Insbesondere wenn bei einem bestimmten Radbeschleunigungs-oder -verzögerunyswerL die liremsdruckreduzierung unterbrochen wird, sinkt del Hri'iusclruok extrem

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oder mehr als erforderlich ab, und dementsprechend wird der Bremsweg des Fahrzeuges langer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rutschkontrollsystem der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die erläuterten, dem Stand der Technik anhaftenden Mängel überwunden werden.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurzgefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen enthalten.

Das erfindungsgemäße Rutschkontrollsystem besitzt als besonderes Merkmal eine zweite Bremsdrucksteuerstufe und ermöglicht damit eine optimale Gestaltung von Bremsvorgängen bei höchster Rutschsicherheit und kürzest möglichem Bremsweg.

Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer mit dem Rutschkontrollsystem von Fig. 1 verbundenen Radbremsanlage, und

Fig. 3 grafische Kennlinien- und Signaldarstellungen zu dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1.

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Ein mit einem Rad des Fahrzeugs verbundener Raddrehzahlgeber 1 des in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Rutschkontrollsystems gibt ein Impulssigna] ab, dessen Frequenz der Raddrehzahl proportional ist. Dieses Impulssignal wird durch eine Raddrehzahlgeberschaltung 2 in ein Drehzahlsignal V umgesetzt, dessen Analog- odot Diij i L.ilwert der Raddrehzahl proportional ist. L)La Schul turn) 2 liefert das Drehzahlsignal V an einen GeneriiLor 3 zur Ermittlung einer angenäherten Fahrzeuggeschwindigkeit (Rahmen-

1-0 geschwindigkeit) , einen Gleitsignalgenerator 4 und eine Differenzierschaltung 5. Die normalerweise nicht meßbare Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit wird durch den Generator 3 simuliert und in Form eines Fahrzeugsgeschwindigkeitnsicjnal E (Fig.3A) zur Ermittlung von Radschlupf dem Gleitsignalgenerator 4 zugeführt, welcher seinerseits das Signal E mit dem Drehzahlsignal V vergleicht und gemäß nachstehender Formel einen Schlupf F ermittelt:

2 - -j _ Raddrehzahl.

Fahrzeuggeschwindigkeit

Wenn S größer als ein vorgegebener Schlupfschwellwert von z.B. 0,20 ist gibt der Generator 4 ein hochlieqendes Schlupfsignal S = "1" ab, andernfalls ein tiefliegendes Signal "0".

Die Differenzierschaltung 5 differenziert das Drehzahlsignal V aus der Geberschaltung 2 und erzeugt dadurch ein der Radbeschleunigung oder -verzögerung proportionales Signal V und gibt es an einen Verzögerungssignalgonerator 0 und einen Beschleunigungssignalgenerator 7 ab. Der Verzögerungssignalgenerator 6 vergleicht das Ausgangssignal V mit einem gegebenen Verzögerungsschwellwert von z.B. -1,5 g, und wenn der Absolutwert des Signals V größer als der Ver/.öijci-utic|:;i;ehwe L L-wert ist, gibt der Generator 6 ein Verzögerungssignal, -b in

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Form eines Ausgangs "1" ab, andernfalls wird das Ausgangssignal dieses Verzögerungssignalgenerators 6 = "0" .

Der Beschleunigungssignalgenerator 7 vergleicht das Ausgangssignal V der Differenzierschaltung 5 mit einem gegebenen Beschleunigungsschwellwert von z.B. 0,5g, und falls V größer als dieser Schwellwert ist, erzeugt der Beschleunigungssignalgenerator 7 ein hochliegendes Beschleunigungssignal t-b - "1", andernfalls ein tiefliegendes Signal "0".

Der Ausgangsanschluß des Verzögerungssignalgebers 6 ist mit dem Setzanschluß S eines Flip-Flop 8, einem Eingang eines ODER-Gliedes 9, einem Ausschaltverzögerungs-Zeitgeber 21 und einem Eingang eines anderen ODER-Gliedes 26 verbunden. Der zweite Eingang von ODER-Glied 26 liegt an einem Ausgang des Gleitsignalgenerators 4.

Mit Zugang des Verzögerungssignals -b eus dem Generator 6 geht der Ausgang des Zeitgebers 21 auf "1" hoch und behält diesen hohen Wert für einen gegebenen Zeitraum von z.B. 0,1s nach dem Verschwinden (Übergang auf ¹¹O") des Verzögerungssignals -b bei und geht danach auf "0" herunter. Der Umkehrausgang Q von Flip-Flop 8 ist mit dem zweiten Eingang des ODER-Gliedes 9 verbunden, und der Rücksetzanschluß R von Flip-Flop 8 liegt am Ausganq des Verzögerungssignalgenerators 7. Der Ausgang von ODER-Glied 9 liegt am Rücksetzanschluß R eines ersten Aufwärtszählers 10, dessen Taktanschluß C am Ausgang eines UND-Gliedes 11 liegt, welches seinerseits mit einem Eingang an einen Taktimpulse mit gegebener Frequenz fo abgebenden Impulsgenerator 12 angeschlossen ist. Der Ausgang 0 des Zählers 10 liegt am Eingang I₂ eines Komparators 13, dessen anderer Eingang I₁ mit einem vorgegebenen üigiLaiwert N

.)0 cjosetzt wird. Dur Ausgang 0 dos Komparators 1.3 ist miL einem

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Neg.-Eingang von UND-Glied 11 verbunden. Der Ausgang O des ersten Aufwärtszählers 10 ist ferner mit dem Eingang D einer Verriegelungsschaltung 14 verbunden, deren Vorriegelungsanschluß L mit dem Ausgang des Verzögerungssignalgenerators 7 verbunden ist. Die Verriegelungsschaltung 14 speichert einen Zählwert des Zählers 10 in dem Augenblick wo der Ausgang des Generators 7 auf "1" hochgeht. Am Umkehrausgang Q der.Verriegelung 14 ist ein Komplementärwert des Zählwertes des Zählers 10 verfügbar und geht zum Eingang I₁ eines zweiten Komparators 15, dessen anderer Eingang I₂ am Ausgang O eines zweiten Aufwärtszählers 16 liegt.

Ein Taktanschluß C des Zählers 16 liegt am Ausgang eines UND-Gliedes 17, der seinerseits mit einem Eingang an den Impulsgenerator 12 angeschlossen ist. Ein Rücksetzanschluß R des Zählers 16 liegt am Ausgang eines Inverters 29, der seinerseits mit einem Eingang an den Beschleunigungssignalgenerator 7 angeschlossen ist. Der Ausgang O des zweiten Komparators ist mit einem Setzanschluß S eines Flip-Flop 18 und einem Neg.-Eingang des UND-Gliedes 17 verbunden. Sobald der Aunganq der Verriegelung 14 gleich dem Zahlwort des zwei ton Zählers 16 wird, gohfc dor Ausgang von Komparator 1 ^r> <iuf "1" hoch, um Flip-Flop 18 zu setzen und das UND-Glied 17 y.u sperren.

Der Ausgang von ODER-Glied 26 ist über ein UND-Glied 20 mit dem Rücksetzanschluß R von Flip-Flop 18 verbunden, und ein Neg.-Eingang von UND-Glied 20 liegt am Ausgang des Generators 7. Der Q-Ausgang von Flip-Flop 18 liegt an einem Eingang eines UND-Gliedes 19, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Signalgenerators 7 und ferner mit einem Neg.-Eingang eines UND-Gliedes 22 verbunden ist, dessen anderer Eingang wiederum an den Ausgang des Zeitgebers 21 angeschlossen isL.

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Der Ausgang von UND-Glied 19 liegt an einem ersten Eingang eines ODER-Gliedes 23,dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang von UND-Glied 22 verbunden ist. Der Ausgang von UND-Glied 20 liegt an einem dritten Eingang des ODER-Gliedes 23, und dessen Ausgang wiederum ist über einen Verstärker 2 4 mit der Magnetspule 25 eines in Fig. 2 dargestellten Einlaßventils 32 verbunden.

Der Ausgang des UND-Gliedes 20 ist über einen Verstärker 27 mit einer Magnetspule 28 eines in Fig. 2 dargestellten Auslaßventils 33 verbunden. Mit auf "1" hochgehendem Ausgang von ODER-Glied 23 oder UND-Glied 20 aktiviert der Verstärker 24 die Einlaßventilwicklung 25 durch einen Strom I , und mit auf "1" hochgehendem Ausgang von UND-Glied 2 0 aktiviert der Verstärker 27 die Auslaßventilspule 28 durch einen Strom I .

Das Flip-Flop 8, ODER-Glied 9, der erste Aufwärtszähler 10 und die VerriegelunqHSchaltung 14 bilden eine Schaltung zur Ermittlung einer Abnahmeneiquny der Radverzögerung oder einer Zunahmeneigung der Radbeschleunigung in einem Zeitintervall, das von dem Zeitpunkt wo nach einer Überschreitung der Maximalverzögerung die Verzögerung einen gegebenen Vorzögerungsschwellwert erreicht hat, bis zu einem zweiten Zeitpunkt wo die Radverzögerung an den gegebenen Verzögerungsschwellwert angeglichen ist, reicht. Das Flip-Flop 8 wird durch das Verzögeruncjssignal -b des Generators 6 gesetzt, sein Q-Ausgang wird

₂r, "0". Mit dem Verschwinden des Verzögerungssignals -b geht der Ausgang von ODER-Glied 9 auf "O" herunter und führt zum Rücksetzen des ersten Aufwärtszählers 10, welcher dann mit dem Zählen der Taktimpulse des Generators 12 beginnt und seinen Zählwert an die Verriegelungsschaltung 14 überträgt. In dem Augenblick wo der Beschleunigungssignalgenerator 7 das Beschleunigungssignal +b abgibt hält die Verriegelungsschaltung

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14 den Zählwert des Zählers 10 fest. Dieser gespeicherte Zählwert ist dem Zeitintervall proportional, welches das von dem Zeitpunkt wo nach einer Überschreitung der Maximalverzögerung die Verzögerung einen gegebenen Verzögerungsschwellwert erreicht hat, bis zu einem zweiten Zeitpunkt wo die Radverzögerung an den Verzöqorunqssehwpllworl. onycglichen ist, reicht. Wenn der gespeicherte Zahlwort kloin ist, bedeutet dies eine große Abnahmeneiqunq der Rudvorzögerung oder Zünahmeneigung der Radbeschleunigung. Wenn dagegen der gespeicherte Zählwert groß ist, dann ist die Verzögerungs-Abnahmeneigung bzw. die Beschleunigungs-Zunahmeneigung klein.

Der Komparator 13 vergleicht den Zählwert des ersten Zählers 10 mit dem vorgegebenen Wert N und schließt, wenn beide Werte gleich werden, durch sein hochliegendes Ausgangssignal "1" das UND-Glied 11, so daß die Taktimpulse des Generators 12 nicht mehr zum Zähler 10 gelangen können, folqlic-h kann der Zähler nicht über den Vorgabewert N hinuu.s v.'ih U;n.

Der zweite Aufwärtszähler 16, der zweite Komparator 15, das Flip-Flop 18 und das UND-Glied 19 bilden eine Schaltung zum Vorgeben eines bestimmbaren ZeitIntervalls, in welchem unmittelbar nachdem die Radbeschleunigung den gegebenen Beschleunigungsschwellwert erreicht hat der Radbremsdruck rasch erhöht wird. Sobald das Beschleunigungssignal +b von dem Generator 7 erzeugt wird oder der Ausgang dt*f. Inverters 29 auf "0" heruntergeht, beginnt der Zähler 16 diu Taktimpulse fo des Impulsgenerators 12 zu zählen und in den Komparator zu übertragen. Der den Komplementärwert des gespeicherten Digitalwertes bildende Ausgang 0 der Vorrieqolung M wird mit dem Zahlwort dos Zählors 16 vorglichen, und sobald boide Werte gleich sind wird das Flip-Flop 18 durch den auf "1" hochgehenden

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Ausgang des Komparators 16 gesetzt, so daß sein Ausgang ebenfalls "1" wird. Da das Beschleunigungssignal +b noch an den anderen Eingang des UND-Gliedes 19 geht, wird dessen Ausgang bei gesetztem Flip-Flop 18 "1". Gleichzeitig ver- * hindert der Komparator 16 durch die Sperrung von UND-Glied die Weitergabe der Taktimpulse des Impulsgenerators 12, der Zähler 16 kann nicht weiterzählen.

Polglich ist das vorgegebene Zeitintervall für den raschen Anstieg des Radbremsdruckes gleich dem Zeitraum, der vom Beginn der Zählung der Taktimpulse fo des Generators 12 bei Auftreten des Beschleunigungssignals +b bis zum Erreichen der Gleichheit zwischen dem Zählwert von Zähler 16 mit dem Umkehrausgang Q der Verriegelung 14 verstreicht. Wenn der in der Verriegelungsschaltung 14 gespeicherte Zählwert des ersten Zählers 10 groß ist, dann ist das vorgegebene Zeitintervall für den raschen Anstieg des Radbremsdruckes kurz, und umgekehrt.

Zu der in Fig. 2 dargestellten Radbremsanlage gehört ein Steuerzylinder 30, der über eine Leitung 31 mit dem Einlaßventil 32 und dem Auslaßventil 33 sowie über eine Leitung 34 mit einer an dem Rad befestigten Scheibenbremse 35 verbunden ist. Das in Fig. 2 schematisch dargestellte Einlaßventil 32 und Auslaßventil 33 sind von bekannter Bauart und werden gelegentlich auch als Absperrventil und Ablaßventil bezeichnet.

Die Ableitungsöffnung des Auslaßventils 33 ist über eine Leitung 39 mit einem Reservoir 37 verbunden, welches über eine Leitung 40 an den Einlaß einer Pumpe 38 angeschlossen ist, deren Auslaß über eine Leitung 41 mit der Leitung 31 verbunden ist.

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Im Ruhezustand der Magnetspulen 25 und 28 für die Ein- und Auslaßventile 32 bzw, 33 ist der Steuerzylinder 30 mit dem Bremszylinder 36 der SchGibonbroin.se 35 verbunden, der Radbremsdruck wird erhöht. Wenn dagegen beide Magnet-. spulen 25 und 28 der Ventile 32, 33 erregt sind, dann ist die Verbindung zwischen dem Steuerzylinder 30 und dem Bremszylinder 36 abgeschnitten und die Ablaßöffnung des Auslaßventils 33 verbindet den Bremszylinder 36 mit dem Reservoir 37, folglich sinkt der Bremsdruck, und die Pumpe 38 führt Bremsflüssigkeit durch die Leitungen 40 und 41 in die Leitung 31 zurück. Falls nur die Magnetspule 2'.> des Einlaßventils 32 erregt ist, dann ist die Verbindung zwischen dem Steuerzylinder 30 und dem Bremszylinder 36 gesperrt, und nur das Auslaßtventil 33 bleibt mit dem Bremszylinder 36 verbunden, folglich bleibt der Bremsdruck am Rad konstant.

Nachstehend wird die Funktion des Systems in Verbindung mit Fig. 1 bis 3 erläutert. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs den Steuerzylinder 30 zu einem Zeitpunkt to betätigt, sind beide Magnetspulen 25 und 28 der Einlaß- und Auslaßventile 32, 33 noch im Ruhezustand und verbinden den Stouerzylindor JO mit dem Bremszylinder 36, folglich erhöht sich der Bremsdruck P an dem Rad (s.Fig.311), um durch die Betätigung dos Sl.ouorzylinders 30 die Radgeschwindigkeit zu vermindern. Folglich werdenVDrehzahlsignal V aus der Geberschaltung 2 und der eine Beschleunigung oder Verzögerung repräsentierende Ausgang V der Differenzierschaltung 5 kleiner, s. Fig. 3A und 3B. Das in Fig. 3A dargestellte simulierte Fahrzeuggcschwindigkeitssignal E wird langsam kleiner.

Zu einem Zeitpunkt t. erreicht die Radverzögerung den gegebenen Verzögerungsschwellwert oder der Ausgany V der Schaltung 5 den Schwellwert -go in Fig. 3B. Das in Fig. 3C darge-

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stellte Verzogerungssignal -b des Generators 6 gelangt über den Zeitgeber 21 zum UND-Glied 22, aber der an den Neg.-Eingang von UND-Glied 22 angeschlossene Beschleunigungssignalgonerator 7 erzeugt noch kein Beschleunigungssignal +b, folglich sind der Ausgang von UND-Glied 22 sowie von ODER-Glied 23 = "1". Jetzt aktiviert der Verstärker 24 durch den Strom I die Magnetspule 25 des Einlaßventils 32. Da gleichzeitig das Verzogerungssignal -b an ODER-Glied 26 geht, haben dessen Ausgang und der Ausgang von UND-Glied 20 den Wert "1", so daß der Verstärker 27 jetzt die Magnetspule 28 des Auslaßventils 33 durch den Strom I erregt. Jetzt sind beide Ventile 32 und 33 aktiviert und sperren die Verbindung zwischen dem Steuerzylinder und dem Bremszylinder 36, es wird Bremsflüssigkeit aus dem Bremszylinder 36 in das Reservoir 37 abgeleitet und der Bremsdruck P am Bremszylinder 36 vermindert sich im Laufe der Zeit, s. Fig. 3H.

Andererseits wird das Flip-Flop 8 durch Zuführen des Verzögerungssignals -b an dessen Setzanschluß S gesetzt, sein Ausgang Q wird ¹¹O". Mit fallendem Bremsdruck P läßt die Radverzögerung nach, und zu einem Zeitpunkt P₂ wird sie kleiner als der Schwellwert -go nach der Überschreitung des Maximalwertes. Das Verzogerungssignal -b verschwindet, und folglich gehen die Ausgänge von ODER-Glied 26 sowie von UND-Glied 20 auf "0" zurück, die Magnetspule 28 wird stromlos und das Auslaßventil 33 kehrt in seine Ruhestellung zurück. Da aber der Ausgang des Ausschaltverzögerungs-Zeitgebers 21 noch auf dom hohen Signalpcqel bleibt, bleibt auch das Einlaßventil 32 noch aktiviert und der Bremsdruck P folglich konstant, s. Fig. 3H.

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Sobald das Verzögerungssignal -b verschwindet, wird der erste Zähler 10 durch den auf "0" zurückgehenden Ausgang von ODER-Glied 9 rückgesetzt, der Zähler beginnt von neuem die Taktimpulse fo des Impulsgenerators 12 zu zählen.

Tn der Zwischenzeit tritt eine Buschi euhi qun<j an dem Had auf, und zu einem Zeitpunkt t-, überschreitut die Radbeschleunigung den vorgegebenen SChwcllwert bzw. dar Ausgang V der Differenzierschaltung 5 überschreitet ihren Schwellwert +go in Fig. 3B. Das von dem Generator 7 erzeugte Beschleunigungssignal +b geht zum Neg,-Ei.ngang von UND-Glied 22, dessen Ausgang wird folglich "0". Da das Flip-Flop 18 noch nicht gesetzt und das Verzögerungssignal -b schon verschwunden ist, haben die am ersten und -dritten Eingang des ODER-Gliedes 23 liegenden Signale den niedrigen Pegel, und folglich geht der Ausgang von ODER-Glied 23 mit dem niedrigen Ausgang von UND-Glied 22 auf "0" zurück. Der Stromfluß Is zur Einlaßventil-Magnetspule 25 hört auf, s. Fig. 3F, das Einlaßventil 32 geht in seine Ruhestellung zurück. Da jetzt beide Ventile 32 und 33 wie in Fig. 2 dargestellt in Ruhe-Stellung sind, steht der Steuerzylinder 30 direkt mit dem Bremszylinder 36 in Verbindung und liefert ihm seinen Bremsdruck P, der gem. Fig. 3H rasch ansteigt.

Andererseits gelangt das Beschleunigungssignal +b zum Verriegelungsanschluß L der Verriegelungsschaltung 14 und zum Eingang des Inverters 29, dessen Ausgang mit dem Rücksetzanschluß R des zweiten Zählers 16 verbunden ist. Uie Verriegelungsschaltung 14 speichert den Zählwert des ersten Zählers 10 in dem Augenblick, wo das Beschleunigungssignal +b den Verriegelungsanschluß L der Schaltung 14 erreicht, und gleichzeitig beginnt der zweite Zähler 1G die Takt: impulse fo des Impulsgenerators 12 zu zählen.

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Sobald zu einem Zeitpunkt t, der Zählwert des zweiten Zählers 16 gleich dem Komplementärausgang Q des gespeicherten Zählwertes in der Verriegelungsschaltung 14 wird, setzt der Komparator 15 durch sein auf "1" gehendes Aus*- gangssignal das Flip-Flop 18, folglich geht dessen Ausgang ebenfalls auf "1" und in den einen Eingang von UND-Glied 19, Da das UND-Glied 19 an seinem anderen Eingang noch das Beüchlounigungssignal +b erhält, geht der Ausgang von 19 mit dem Setzen von Flip-Flop 18 auf "1", und der Strom I be-

ginnt durch die Einlaßventilspule 25 zu fließen, der Bremsdruck P am Rad bleibt konstant.

Wie beschrieben bleibt bei diesem Ausführungsbeispiel der Bremsdruck P am Rad vom Zeitpunkt t. konstant, wo der Komparator 15 das Flip-Flop 18 setzt. Es ist jedoch auch möglieh, nach dem Zeitpunkt t. den Bremsdruck schrittweise zu erhöhen; in diesem Fall ist zwischen dem Ausgang Q von Flip-Flop 18 und dem einen Einganq von UND-Glied 19 ein von dem Ausgang von Flip-Flop 18 angetriebener Impulsgenerator angeordnet, der Rechteckimpulse mit gegebener Frequenz erzeugt und damit die Einlaßventil-Magnetspule 25 intermittierend erregt, so daß der Bremsdruck P stufenweise mit der Zeit zunimmt.

Das Raddrohzahlsignal V nähert sich dem geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeitssignal E. Zum Zeitpunkt t_ ist der Radbeschleunigungswert V kleiner als der Schwellwert go, das Verzögerungssignal +b verschwindet gem. Fig. 3D, und damit gehen das Ausgangssignal von UND-Glied 19 sowie von ODER-Glied 23 auf "0" zurück. Die Verzögerungszeit des Zeitgebers 21, welcher in dieser Zeit den hohen Pegel führt, läuft vor dem Verschwinden des ßcschleunigungssignals +b ab, folglich wird die Einlaßventil-Magnetspule 25 zum Zeitpunkt t„ mit dem

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Verschwinden des Beschleunigungssignals +b stromlos. Der Bremsdruck P steigt im Laufe der Zeit, s. Fiq. 3H.

Mit steigendem Bremsdruck P wird das Rad stärker verzögert:, zum Zeitpunkt t, wird der Schwellwert -go erreicht, und der Generator 6 erzeugt das Verzögerungssignal -b. Folglich gehen der Ausgang von UND-Glied 20 und somit von ODER-Glied 23 auf "1" hoch, und die Magnetspulen 25 und 28 des Kinlaß- und Auslaßventils 32, 33 werden durch.den Strom I bzw. I₃ erregt, s. Fig. 3F und 3G. Nach dem Zeitpunkt t, geht der Bremsdruck P am Bremszylinder 36 wieder mit der Zeit zurück, s.Fig.3H. Die Radverzögerung läßt mit fallendem Bremsdruck P nach Überschreitung des Maximalwertes nach, s. Fig. 3B. Zum Zeitpunkt t₇ wird er kleiner als der Schwellwert -go, das Verzögerungssignal -b verschwindet, und der erste Zähler 10 beginnt wie oben beschrieben mit der '/,uhlunq tier lmpuU-.e fo des Generators 12. In diesem Fall ist jedoch das Verha.lt.rii« des Raddrehzahlsignals V zum Fahrzeuggeschwindiqkeit..ssignal E kleiner als ein vorgegebenes Verhältnis "C" vor dem Verschwinden des Verzögerungssignals -b. Dieses vorgegebene Verhältnis ■£· entspricht (i - vorgegebener Schlupf schwellwert) und ist z.B. 0,80. Da zum Zeitpunkt t₇ dor Radschlupfwert größer als der vorgegebene Schlupfschwellwert wird, gibt gem. Fig. 3E der Gleitsignalgenerator 4 das Schlupfsignal S über ODER-Glied 26 an das UND-Glied 20 ab. Folglich bleiben die Ausgänge von 20 und 23 auf "1", obwohl das Verzögerungssignal -b zum Zeitpunkt t- verschwindet. Gem. Fig. 3H sinkt der Brem.'Klriick P mich nach t.. wi-if ei- <il>.

Mit Absenkung des Bremsdruckes P nimmt die Verzögerung des Rades nach Überschreitung des Maximalwertes ab, und der Beschleunigungswert V erreicht zum Zeitpunkt t„ den Schwellwert +go, folglich gibt der Generator 7 das Beschleunigungs-

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weils der zweite Zähler 16 mit dem Zählen der Taktini-

pulse fo, und mit dem Zeitpunkt t_ bzw. t. erreicht der

Zählwert von 16 jeweils zuerst den Komplement äruur.qanq der Verriegelungsschaltung 14.

Mit Aufrechterhaltung des Bremsdruckes P nähert sich das Raddrehzahlsignal V der angenäherten Fahrzeuggeschwindigkeit E. Zum Zeitpunkt t_in endet das Beschleunigungssignal +b und geht auf 20". Das Einlaßventil 32 geht in seinen Ruhezustand zurück und läßt den Bremsdruck P ansteigen.

Die zuvor beschriebenen Funktionen wiederholen sich fortlaufend, und dabei wird der Bremsdruck P für das Rad optimal reguliert.

Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, wo die Radverzögerung nach Überschreitung des Maximalwertes den Verzögerungsschwellwert -go erreicht bis zu dem Zeitpunkt wo die Radbeschleunigung den Beschleunigungsschwellwert +go erreicht, gemessen und als Zeitraum für einen raschen Anstieg des Bremsdruckes P benutzt. Es kann jedoch auch der Zeitraum zwischen dem

Zeitpunkt, wo der Ausgang V der Differenzierschaltung 5 ein Minimum oder einen von dem Verzögerungsschwellwert -go abweichenden Wert erreicht bis zu dem Zeitpunkt wo der Ausgang V der Schaltung 5 den Beschleunigungsschwellwert +go erreicht, gemessen und als Zeitraum für den raschen Anstieg des Bremsdruckes P benutzt werden. Alternativ kann auch der Ausgang der Differenzierschaltung 5 während des Zeitraumes der abnehmenden Radverzögerung als dieser Zeitraum für den raschen Bremsdruckanstieg benutzt werden.

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signal +b ab, so daß die Ausgänge von UND-Glied 20, UND-Glied 22 sowie von ODER-Glied 23 auf "0" zurückgehen. Durch Sperrung der liin- und Auslaßventil« 32 und 33 erfolgt jetzt ein rascher Anstieg des Bremsdruckes P am Bremszylinder 36. In diesem Augenblick wird der vom ersten Zähler 10 erreichte Zählwert in der Verriegelungsschaltung 14 gespeichert, und der zweite Zähler 16 beginnt mit dem Zählen der Taktimpulse fo aus dem Impulsgenerator 12.

Zum Zeitpunkt t~ geht das Ausgangssignal des zweiten Komparators 15 auf "1", wenn der Zählwert von 16 den Umkehrausgang Q der Verriegelungsschaltung 14 erreicht. Das Flip-Flop 18 ist gesetzt, sein Ausgang geht über UND-Glied 19 zum ODER-Glied 23, und folglich wird die Einlaßventil-Magnetspule 25 erregt. Die Magnetspule 28 des Auslaßventils 33 war dagegen zu einem Zeitpunkt to entregt, wo das Beschleunigungssignal +b vom Generator 7 abgegeben wurde. Folglich bleibt der Bremsdruck P vom Zeitpunkt t„ an konstant.

Der Zeitraum zwischen t_, wo der Verzögerungswert V des Rades nach Überschreitung des Maximums zum zweiten Mal den Schwellwert -go erreicht, bis zum Zeitpunkt t_ft, wo V zum zweiten Mal el ο η Bosch U^%unii|uiu]sychwol lwort. +qo erreicht:, also dor zweite Drehzahlverminderungszeitraum läuft schneller oder kürzer ab als der erste Raddrehzahl-Verzögerungszeitraum zwischen den

Zeitpunkten t„ und t... Bei t~ erreicht die Radverzögerung V zum ersten Mal nach Überschreitung des Maximums den Verzögerungs schwellwert -go und zum Zeitpunkt t~ erreicht die Radbeschleunigung V zum ersten Mal den Beschleunigungsschwellwert +go. Folglich ist der zweite Zeitraum für einen raschen Anstieg des Bremsdruckes P zwischen den Zeitpunkten t„ und t_g länger als der erste Zeitraum für einen raschen Anstieg des Bremsdruckes P zwischen den Zeitpunkten t₃ und t^. Bei tg bzw. t₃ beginnt je-

TER meer · Müller · STEINMEIST-&R · ·· Nippon Air Brake F8

Wie der vorliegenden Beschreibung zu entnehmen ist, wird erfindungsgemäß eine überhöhte Absenkung des Bremsdruckes P aufgrund der Überhöhung und Nacheilung infolge einer Relativdrehung zwischen dem stationären und dem rotierenden Teil des Raddrehzahlgebers 1 beim Bremsvorgang durch eine rasche Bremsdruckerhöhung während eines Zeitraumes, in welchem das Beschleunigungssignal +b erzeugt wird, kompensiert. Auf diese Weise wird ein optimaler Blockierschutz erzielt.

Ferner wird erfindungsgemäß ein übermäßiges Absinken des Bremsdruckes durch einen Hysterese-Effekt des Bremszylinders (Reibunq zwischen Zylinder und Kolbon) durch den zuvor erläuterten raschen Anstieg des Bremsdruckes kompensiert.

Claims (11)

1. PATENTANWÄLTE

   TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

   Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandataires agrees pres !'Office europeen des brevets

   Dipl.-Chem. Dr. N. tar Meer Dipl -Ing. H. Steinmeister

   Dipl.-Ing, F. E. Müller _o. . .. _,

   Trittstrasse 4, S.ekerwall 7,

   D-8OOO MÜNCHEN 22 D-4BOO BIELEFELD 1

   Case: F8 5. Februar 1981

   Mü/Gdt/Tß

   Nippon Air Brake Co., Ltd.

   1-46, Wakinohama-Kaigandori,

   Fukiai-ku, Kobc-shi, Japan

   Antiblockiersystem für radgebremste Fahrzeuge

   PATENTANSPRÜCHE

   . J Antiblockier- bzw. Kutschkontroi L sys Lein für radqebreiutsLe Fahrzeuge, mit

   - einem Raddrehzahlsensor, der ein der Drehzahl eines Rades entsprechendes Ausgangssignal abgibt,

   - einer Differenzierschaltung zum Erzeugen eines der Radverzögerung oder Radbeschleunigung entsprechenden Ausgangssignals durch Differenzieren des Raddrehzahlsensor-Äusgangssignals,

   - einem Verzögerungssignalgenerator, der απ die Diffcrenzicrschaltumj angeschlossen isl und ein Vcf/.öqerungs-

   ter meer · Müller · steinmeisVer···" *♦♦*···· "··" ··· Nippon Air Brake F8

   signal abgibt, wenn das Differenzierschaltungs-Ausgangssignal einen gegebenen Verzögerungsschwellwert überschreitet,

   - einem Beschleunigungssignaigenerator, der an die Differenzierschaltung angeschlossen ist und ein Beschleunigungssignal abgibt, wenn das Differenzierschaltungs-Ausgangssignal einen gegebenen Beschleunigungs-Schwellwert überschreitet,

   - einer Bremsdruckreduzierstufe, die in Abhängigkeit von dom Verzögerunqssignal des Verzögerungssignalgenerators den der Radbremse zugeführten Bremsdruck vermindert, und

   - einer ersten Bremssteuerstufe, welche in Abhängigkeit von dem Beschleunigungssignal des Beschleunigungssignalgenerators den Radbremsdruck entweder konstant hält oder schrittweise erhöht,

   gekennzeichnet durch eine zweite Bremssteuerstufe (15,16...), die innerhalb eines Zeitintervalls, in welchem der Beschleunigungssignalgenerator (7) das Beschleunigungssignal (+b) erzeugt, für einen vorgegebenen Zeitraum den Bremsdruck (P) für die Radbremse (36,35) rasch erhöht.
2. 2. Rutschkontrollsystem nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Zeitraum durch einen in der zweiten Bremsstuerstufe enthaltenen Zeitgeber (12...) bestimmbar ist.
3. 3. Rutschkontrollsystem nach Anspruch 2,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber in Abhängigkeit von oinor Tendenz des Ausgangssignals (V) der Differenzierschaltung (5) angesteuert wird.

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   ir Brake F8

   — 3 —
4. 4. Rutschkontrollsvstem nach Ansoruch 2,

   dadurch qekennzeichnet, daß der Zeitgeber auf der Grundlage der Verzöaerungs- und Beschleunigungssianale (-b,+b) der Verzöcrerungs- und Beschleuniqungssiqnalqeneratoren (6,7) angesteuert wird.
5. 5. Rutschkontrollsvstem nach Anspruch 4,

   "dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber einen Taktimpulsgenerator (12) und einen die Taktimpulse (fo) dieses Generators zählenden ersten Zähler (10) enthält.
6. 6. Rutschkontrollsystem nach Anspruch 5,

   dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zähler (10) die Taktimpulse (fo) des Generators (12) über einen mit der Beendigung des Verzögerungssignals (-b) beginnenden und mit dem Anfang des Beschleunigungssignals (+b) endenden Zeitraum zählt, und daß der vorgegebene Zeitraum durch den Zählwert des ersten Zählers (10) bestimmt wird.
7. 7. Rutschkontrollsystem nach Anspruch 6,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber ferner ein Flip-Flop (8) zur Erkennung des Vorzfkjprmui:;!·. i cjnnl endes und des Beschleunigungssignalbeqinns enthält.
8. 8. Rutschkontrollsystem nach Anspruch 7,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn des vorgegebenen Zeitraums mit dem Beschleunigungssignalbeginn zusammenfällt.

   R MEi?R · möller · STCiNMEis'ifR ··· *..*.... *· "Nippon Air Brake F8
9. 9. Rutschkontrollsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber ferner einen Komparator (15) und einen die Taktimpulse des Taktimpulsgenerators (12) zählenden zweiten Zähler (16) enthält, der die Impulse des Taktimpulsgenerators mit dem Einsetzen des Beschleunigungssignals zu zählen beginnt und diesen Zählvorgang zu einem Zeitpunkt beendet, wo der Komparator (15) erkennt, daß der von dem zweiten Zähler erreichte Zählwert gleich dem Komplementärwert des Zählergebnisses des ersten Zählers (10) ist.
10. 10. Rutschkontrollsystem nach Anspruch 9,

    dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Zeitraum dem von dem zweiten Zähler (16) durch Beeinflussung durch den Komparator (15) erreichten Zählwert entspricht.
11. 11. Rutschkontrollsystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber ferner ein zweites Flip-Flop (18) enthält, welches den Erkennungsausgang des Komparators (15) an seinem Setzeingang (S) aufnimmt und das Ende des vorgegebenen Zeitraums bestimmt.

    TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTE^ " * " "Nippon Air Brake FS

    12, Rutschkontrollsystern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bremssteuerstufe mit einem Rechteckiinpulsgenerator verbunden ist, um den Radbromsdruck (P) schrittweise zu erhöhen.