DE2706132C2

DE2706132C2 - Schaltungsanordnung zur Gewinnung von einer Gesamtreferenzgeschwindigkeit entsprechenden Referenzsignalen für alle Regelkanäle einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE2706132C2
Application number: DE19772706132
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Gudat; Klaus 3000 Hannover Lindemann
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Vermogensverwaltung GmbH
Priority date: 1977-02-14
Filing date: 1977-02-14
Publication date: 1983-09-01
Also published as: YU39835B; FR2386433A1; FR2386433B1; SU1032996A3; YU32678A; DE2706132A1; JPS53100382A; JPS6337745B2; GB1592932A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach den Oberbegriffen der Ansprüche I und 2.

Durch die US-PS 39 12 034 ist eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des Radschlupfes bei schienengebundenen Fahrzeugen bekanntgeworden, die mit einer blockiergeschützten Bremsanlage ausgestattet ist. impulse von Drehgebern werden FrequenzVSpannungswandlern zugeführt, deren Ausgangssignale paarweise oder in vorbestimmten Gruppen den Eingängen von Minimier- und Maximierkreisen zugeführt werden, deren Ausgangssignale in vorgegebener Weise verknüpft, Komparatoren zugeführt werden, deren Ausgangssignale einen Transistorschalter betätigen, dessen Ausgangssignale in Abhängigkeit von der Stellung eines Umschalters entweder eine Abschaltung der Antriebskraft oder ein Lösen der Bremsen bewirken. Der Umschalter weist eine Schaltstellung für normale Fahrt und eine Schaltstellung für gebremste Fahrt auf. Die Schaltungsanordnung ist so ausgelegt, daß das Ausgangssignal des Maximierkreises bei gebremster Fahrt als Referenzsignal und das Ausgangssignal des Mini= mierkreises bei normaler Fahrt als Referenzsignal dient. Wird zwischen den Ausgangssignalen der Minimier- und Maximierkreise untereinander oder mit den einzelnen Radgeschwindigkeiten durch die Komparatoren eine zu große Differenz festgestellt, gegen letztere Ausgangssignale ab, die in der oben beschriebenen Weise den Transistorschalter betätigen. Diese bekannte Schaltungsanordnung dient nicht dazu, ein fahrzeuggeschwindigkeitsbezogenes Gesamtreferenzsignal für sämtliche Regelkanäle einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage zu erzeugen. Die Ausgangssignale der Maximier- bzw. Minimierkreise bzw. der Komparatoren werden unmittelbar dazu verwendet, entweder die Antriebskraft des Antriebsmotors abzuschalten oder die Bremsen zu lösen.

Die DE-OS 23 C3 660 zeigt eine Schaltungsanordnung für eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage, bei der auch die Geschwindigkeit wenigstens eines angetriebenen Rades mit zur Bildung einer Referenzgeschwindigkeit bzw. eines Referenzsignales herangezogen wird. Es wird davon ausgegangen, daß bei durchdrehenden angetriebenen sensierten Rädern das Referenzsignal falsch gebildet wird, weil nämlich die zugeordnete Referenzgeschwindigkeit über der Fahrzeuggeschwindigkeit liegt. Die Folge wäre nämlich, daß die Schaltungsanordnung unter Umständen nach Beendigung des Durchdrehens der sensierten Räder ein Blockieren der Räder erkennt, weil diese sehr viel schneller wieder an die wahre Fahrzeuggeschwindigkeit heranlaufen als die Referenzgeschwindigkeit, und die Bremsen für einige Zeit wirkungslos macht. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist eine Diodenschaltung vorgesehen, durch die ein schnelleres Abfallen der Referenzgeschwindigkeit bzw. des zugeordneten Referenzsignales in einem solchen Falle erfolgen kann. Fs

erfolgt also zunächst eine Korrektur des Referenzsignales. Das Referenzsignal, kann bei der bekannten Schaltungsanordnung nur um einen bestimmten Betrag von der Radgeschwindigkeit abweichen. Wenn ein Reibbeiwertwechsei zu kleineren Weiten stattfindet, besteht die Gefahr, daß der auftretende. Schlupf nicht mehr ausgewertet werden kann. Die Raddrehzahl würde wieder abfallen, bevor das Rad die Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht Das Rad würde Blockierheigung zeigen, und diese Blockierneigung kann auch nicht mehr verhindert werden, weil die Referenzgeschwihdigkeit als Führungsgröße mit heruntergezogen wird und die Schaltungsanordnung die Differenz nicht mehr erkennen kann. Die Geschwindigkeit der geregelten Räder fällt immer weiter ab von der Fahrzeuggeschwindigkeit, so daß eine geregelte Bremsung nicht mehr möglich ist Bei der bekannten Schaltungsanordnung wird die Referenzgeschwindigkeit bzw. das Referenzsignal auch nur aus einer einzigen Raddrehzahl abgeleitet und nicht aus zwei Radgeschwindigkeiten und auch dann nur aus der Geschwindigkeit eines angetriebenen P.ades. Es wird auch nur ein Rad gegen Blockierneigung geschützt, die Bremse des evtL anderen noch brennbaren Rades würde durch Entlüften wirkungslos gemacht werden, was beispielsweise besonders nachteilig ist beim Gasgeben auf Eis und anschließendem Bremsen.-

Es ist auch bereits bekannt, von einer normalerweise gewählten Select-Low-Regelung auf Select-High-Regelung umzuschalten (z. B. aus der DE-OS 19 59 198), bei Überschreitung einer vorgegebenen Differenzschwelle zwischen der ermittelten Radgeschwindigkeiti zweier sensierter Räder einer Achse, um die zur Regelung des Bremsdruckes jeweils geeignetste der beiden; Radgeschwindigkeiten auszuwählen. Bei dieser Regelungsart besteht die Gefahr, daß bereits im sogenannten »Normalfall« bei durchdrehenden Rädern wegen der dann festgestellten Geschwindigkeitsdifferenz auf Se-Iect-High-Regelung umgeschaltet wird, was sehr nachteilig ist, wen dann ein Bremsvorgang erfolgt, weil durch die Select-High-Regelung die Regelung vom Rad mit dem höheren Kraftschluß abgeleitet wird, wodurch das Blockieren der Räder mit geringerem Kraftschluß nicht verhindert wird. Bei großen Reibbeiwertunterschieden zwischen linker und rechter Fahrbahn kann sogar die Ansprechschwelle der Fegelanlage nicht erreicht werden, wodurch die Seitenführung stark abfällt. Bei Regelungen dieser Art werden keine Referenzgeschwindigkeiten bzw. diesen zugeordnete Referenzsignale für die Hegelkanäle der blockiergeschützterr Fahrzeugbremsanlage gebildet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß aus den verschiedenen Drehgeber-Ausgangssignalen ein geeignetes Referenzsignal gebildet wird, das einer für alle Regelkanäle gültigen Gesamtreferenzgeschwindigkeit entspricht.

Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung nach den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird eine Schaltungsanordnung angegeben, durch die insbesondere bei Diagonal- und Hinterachsregelung des Bremsdruckes; ein Hochziehen der Referenzgeschwindigkeit bei durchdrehenden Rädern verhindert wird. Die mit dem Hochziehen der Referenzgeschwindigkeit verbundene Gefahr des Unwirksamwerdens der Bremsen ist damit sicher vermieden.

Eine vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung ist im Unteranspruch gekennzeichnet

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, bei der die fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Referenzsignale zweier Räder hinsichtlich Minimum- und Maximumbildung und Umschaltung zur Bildung der Gesamtreferenzgeschwindigkeit verknüpft sind,

Fig.2 schematisch eine grafische Darstellung der Funktion der Schaltung nach F i g. 1,

Fig.3 eine schematische grafische Darstellung der Funktion der Schaltung nach F i g. 1 bei einem is vergeblichen Anfahrversuch auf niedrigstem Reibbeiwert eines durchdrehenden Hinterrades,

F i g. 4 ein Blockschaltbild einer anderen erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Bildung der Gesamtreferenzgeschwindigkeit und

F i g. 5 eine schematische grafisch^ Darstellung der Funktion der Schaltung nach F i g. 4.

Es sei zunächst Bezug genommen auf Fig. 1. Referenzkreise 1 und 2 bilden aus über Leitungen 4 und 6 zugeführten Radgeschwindigkeitswerten zugeordnete fahrzeugijeschwindigkeitsabhängige Geschwindigkeitsreferenzsignale, nachfolgend vereinfacht Referenzgeschwindigkeiten genannt, wobei für die nachfolgenden Erläuterungen angenommen sei, daß der Referenzkreis 1 einem Vorderrad, beispielsweise dem rechten Vorderrad, und der Referenzkreis 2 einem Hinterrad, beispielsweise dem linken Hinterrad, eines Diagonal-Regelungssystems zugeordnet seien.

Die Ausgangssignale der Referenzkreise 1 und 2 werden sowohl einem Minimier- als auch Maximierkreis 8 bzw. 10 zugeführt, in denen einmal das Minimum und zum anderen das Maximum der Referenzgeschwindigkeiten ermittelt wird. Die Ausgänge des Minimier- und Maximierkreises sind über einen Umschalter ϊ2 mit dem Eingang eines Gesamtreferenzkreises 14 verbunden, der aus dem jeweils zugeführten Wert eine Gesamtreferenzgeschwindigkeit für alle Regelkanäle (nicht dargestellt) bildet.

Der Umschalter 12, der hier als Relaiskontakt gezeichnet ist, wird über Umschaltsignale eines « Speichers 16 betätigt, dessen Setzeingang (S) über ein ODER-Gatter 18 Schlupfregalsignale Xvr und Xhl von nicht dargestellten Schlupfschwellwertstufen zugeführt werden, die dem rechten Vorderrad (VR) und dem linken Hinterrad (HL) zugeordnet sind, und dessen '><> Rücksetzeingang (Rj ein das Regelungsende anzeigendes Signal zugeführt wird.

Wenn ein Regelvorgang beendet ist, wird der Speicher 16 über den Rücksetzeingang zurückgesetzt und gleichzeitig der Umschalter 12 in die gezeigte y> Minimumstellung zurückgeschaltet Das im Minimierkreis gebildete Minimum aus den in den Referenzkreisen 1 und 2 gebildeten Referenzgeschwindigkeiten bildet in diesem FHIe dann die Gesamtreferenzgeschwindigkeit. In dieser Stellung kann ein durchdrehende des Hinterrad die Gesamtreferenzgeschwindigkeit nicht beeinflussen.

Wird eine Einbremsphase eingeleitet und tritt während der Bremsung ein λ-Signal auf, so setzt dieses λ-Signal über das ODFR-GaHer 18 den Speicher 16, der ein Schaltsignal abgibt, das den Umschalter sofort auf Maximumbildung umschaltet. In diesem Falle wird als Gesamtreferenzgeschwindigkeit der im Maximierkreis 10 gebildete Maximalwert aus den beiden Referenzge-

schwindigkeiten genommen.

Wenn die Regelung beendet ist, läuft ein entsprechendes Signal ab, das den Speicher wieder zurücksetzt und den Schalter 12 auf Minimumbildung umschaltet.

Anhand der F i g. 2 soll die Schaltung nach F i g. 1 für den Fall der Einleitung einer Bremsung näher erläutert werden. Das in der F i g. 2 dargestellte Diagramm zeigt insbesondere das Verhalten der Schaltung in der Einbremsphase, wenn eine Regelung läuft. Es sei angenommen, daß der Fahrer des Fahrzeugs zum Zeitpunkt I₁ das Motorwagen-Trittplattenbremsventil zur Vollbremsung betätigt. Zur Verdeutlichung der nun ablaufenden Vorgänge sei angenommen, daß ein Rad (V_t) früher in den Schlupf läuft als das andere Rad (V₂). Nachdem das Verzögerungssignal (—^Signal) aufgetreten ist, läuft die Referenzgeschwindigkeit 1 ab. Die Referenzgeschwindigkeit 2 liegt mit der Geschwindigkeit V₂ zu diesem Zeitpunkt auf gleicher Höhe. Da eine lyrriSCfidft

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Geschwindigkeit der beiden Referenzgeschwindigkeiten als Gesamtreferenzgeschwindigkeit ausgewählt. Da das Rad nun weiter in den Schlupf läuft, wird von der Geschwindigkeit V die Schlupfschwelle Al zum Zeitpunkt t₂ überschritten. Das Auftreten eines λ-Signales führt zur sofortigen Umschaltung auf Maximumbildung. Von diesem Moment ab wird bis zum Ende der Regelung die Gesamtreferenzgeschwindigkeit aus der größeren der beiden Referenzgeschwindigkeiten gewonnen.

Anhand der Fig.3 soll nun die Funktion der Schaltung nach F i g. 1 bei einem vergeblichen Anfahrversuch auf niedrigstem Reibwert mit einem durchdrehenden Hinterrad beschrieben werden. Mit V₂ sei die Geschwindigkeit des durchdrehenden Hinterrades bezeichnet. Durch das durchdrehende Hinterrad wird mit der Geschwindigkeit V₂ die Referenzgeschwindigkeit 2 en und nach dem vexo'eblichen Anfehrver-

such läuft die Referenzgeschwindigkeit 2 ab. Da die Schaltung jedoch auf Minimumbildung steht, ist die Gesamtreferenzgeschwindigkeit gleich Null, entspricht also der Geschwindigkeit des Vorderrades, d. h. es kann kein λ-Signal erzeugt werden und die Umschaltung auf Maximumbildung wird verhindert. Es können also in diesem Fall die Bremsen des Fahrzeugs nicht drucklos werden, lediglich der Radbremszylinder des durchdrehenden Rades wäre für die Dauer des Verzögerungssignales drucklos.

Die F i g. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer anderen erfindungsgemäßen Einrichtung für Diagonalregelung zur Verhinderung des Hochziehens der Gesamtreferenzgeschwindigkeit beim Durchdrehen der Hinterräder.

Es sei angenommen, daß ein Drehgeber bzw. Sensor 20 das rechte Vorderrad und ein Drehgeber bzw. Sensor 22 das linke Hinterrad abtastet Die Sensorsignale werden Schaltkreisen 24 und 26 zur Ermittlung der entsprechenden Geschwindigkeiten zugeführt aus denen in Einrichtungen 28 und 30 zur Bildung der Geschwindigkeitsreferenzsignale, nachfolgend Referenzkreise 28 und 30 genannt Referenzgeschwindigkeiten gewonnen werden, aus denen wiederum in einer Maximierstufe 32 die Gesamtreferenzgeschwindigkeit für sämtliche Regelkanäle (nicht dargestellt) gebildet wird.

Im Hinterradkreis liegt ein Sahalter 34, der vor den Ausgangssignalen eines setz- und rücksetzbaren Speichers 36 betätigt wird. Der Speicher 36 wird von Signalen gesetzt die aus dem Eintritt in eine geregelte Bremsung gewonnen werden. Diese Signale können beispielsweise aus der Einschaltung des Auslaßventiles des nicht angetriebenen Rades, z. B. des Vorderrades, aus dem Überschreiten einer Schlupfwelle des nicht angetriebenen oder angetriebenen Rades oder über Druckschalter oder über Bremslichtschalter gewonnen werden. Durch das Setzen des Speichers wird der Schalter 34 eingeschaltet, und die Maximierstufe kann für die benötigte Gesamtreferenzgeschwindigkeit das

ίο Maximum aus den beiden Referenzgeschwindigkeiten des Vorder- und Hinterrades bilden.

Das Rücksetzen des Speichers erfolgt nach Beendigung der geregelten Bremsung, wozu beispielsweise ein aus dem Ausschalten eines Auslaßventils (zeitlich verzögertes Ausschaltsignal (Signal AV verzögert)) oder aus dem Abfall des Druckschalters oder Abfall des Beschleunigungssignales abgeleitete Signale verwendet werden können. Durch das Rücksetzen des Speichers wird der Schalter 34 wieder zurückgeschaltet.

Die .Schaltung gemäß Fig.4 bewirkt somit, daß die Hinterradreferenzgeschwindigkeit während der ungebremsten Fahrt nicht gebildet wird, wodurch ein Hochziehen der Gesamtreferenzgeschwindigkeit und das folgende Ablaufen beim Durchdrehen der Hinterräder nicht möglich ist.

Die Schaltung gemäß F i g. 4 kann auch bei einer Hinterachsregelung eingesetzt werden, wenn beide Refert^geschwindigkeiten der Hinterräder erst auf die Maximierstufe geschaltet werden, wenn eine Bremsung erfolgt, beispielsweise über ein entsprechendes Signal des Bremslichtschalters. Hierzu wäre in die Leitung zwischen den Schaltkreisen 24 und 28 noch ein vom Speicher 36 betätigbarer Schalter zu legen.

Anhand der grafischen Darstellung gemäß F i g. 5 soll die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 4 an einem in der Praxis möglichen Beispiel näher erläutert werden, wobei eine Fahrt bei glatter Straße angenommen sei. Gibt der Fahrer des Fahrzeugs plötzlich Gas, so drehen die Antriebsräder, im vorliegenden Beispiel die

-»o Hinterräder, durch und die beispielsweise am linken Hinterrad gemessene Geschwindigkeit V_Hl übersteigt die beispielsweise am rechten Vorderrad gemessene Geschwindigkeit Vvr, vgl. gestrichelten Kurvenzug a in der Fig.5, wobei der abfallende Teil dieses Kurvenzuges durch Wegnehmen des Gases entsteht.

In diesem Fahrzustand entspricht die Referenzgeschwindigkeit V_Rcf noch der Geschwindigkeit V_Vr des Vorderrades, da der Umschalter 34 (Fig.4) noch geöffnet ist.

Zum Zeitpunkt fi wird ein Bremsvorgang eingeleitet und die entsprechenden Geschwindigkeiten (V_HL, V_Vr und Vrc) fallen ab und die Bremskraftregelung setzt ein. Die Referenzgeschwindigkeit wird nur von der Vorderradgeschwindigkeit gebildet und die Hinterräder werden von der von der Vorderradgeschwindigkeit abgeleiteten Referenzgeschwindigkeit mitgeregelt

Zum Zeitpunkt ti tritt zum ersten Mal ein Verzögerungssignal auf, durch das das Auslaßventil des rechten Vorderrades geschaltet wird. Dieses Schaltsignal setzt den Speicher 36 und betätigt über ein Signal des Speichers 36 den Schalter 34 (siehe F i g. 4), wodurch der Referenzkreis 30 zugeschaltet und auf die Maximierstufe 32 geschaltet wird und somit das Hinterrad mit zur Bildung der Gesamtreferenzgeschwindigkeit herangezogen wird und die Referenzgeschwindigkeit abläuft wie durch den weiteren Verlauf der strichpunktierten Linie bei b angedeutet ist bis am Ende des Regelungsvorganges durch ein entsprechendes Schalt-

signal der Schalter wieder in die Offenstellung gebracht wird. Dieses Schaltsignal kann aus dem Abfall des Auslaßventiles abgeleitet werden, indem das Auslaßventilschaltsignal verzögert (Signal A V verzögert) dem Rücksetzeingang des Schalters 36 zugeführt wird. Hierdurch wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß in dem Tille, in dem nur die Antriebsräder in den Regelzui.tand gelangen, grundsätzlich das nachteilige

Hochziehen der Referenzgeschwindigkeit infolge durchdrehender Antriebsräder nicht möglich ist, weil das Auslaßventil des nicht angetriebenen Rades in diesem Falle nicht angesteuert wird.

Die Einrichtungen können ebenso bei allen Einzelradregelungpn, bei denen mindestens ein angetriebenes Rad zur Refertnzbildung herangezogen wird, eingesetzt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Gewinnung von einer Gesamtreferenzgeschwindigkeit entsprechenden Referenzsignalen für alle Regelkanäle einer blök- s kiergeschützten Fahrzeugbremsanlage, mit Drehgebern für wenigstens zwei Fahrzeugräder, von denen wenigstens eines angetrieben ist, deren Ausgangssignalfrequenz der Drehgeschwindigkeit der abgetasteten Räder proportional ist, mit den Drehgebern nachgeschalteten Einrichtungen zum Umwandeln der Ausgangssignale dieser Drehgeber in entsprechende lineargeschwindigkeitsproportionale Signale, die Einrichtungen zugeführt sind, die die lineargeschwindigkeitsproportionalen Signale in fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Geschwindigkeitsreferenzsignale umwandeln, die an Eingänge von Minimier- und Maximierkreisen gelegt sind, an deren Ausgängen die jeweils kleineren bzw. kleinsten (Mimmierkreis) oder die jeweils größeren bzw. grüßten (Maximierkreis) der Geschwindigkcitsreferenzsignaie anstehen, und mit einem Umschalter, der in eine erste Schaltstellung bei nicht gebremster Fahrt und in eine zweite Schaltstellung bei geregelter Bremsfahrt schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (12) in der ersten Schaltstellung an den Ausgang des Minimierkreises (8) und in der zweiten Schaltstellung an den Ausgang des Maximierkreises (10) geschaltet ist, und daß der Ausgang des Schalters mit dem Eingang eines Schaltkreises zur Bildung der Gesamtreff · enzgeschwindigkeit für alle Regelkanäle verbunden ist.

2. Schahungsanordnung zur Gewinnung von einer Gesamtreferenzgeschwindig.ferit entsprechenden Referenzsignalen für alle Regelkanäle einer blokkiergeschützten Fahrzeugbremsanlage, mit Drehgebern für wenigstens zwei Fahrzeugräder, von denen wenigstens eines angetrieben ist, deren Ausgangssignalfrequenz der Drehgeschwindigkeit der abgetasteten Räder proportional ist, mit den Drehgebern nachgeschalteten Einrichtungen zum Umwandeln der Ausgangssignale dieser Drehgeber in entsprechende lineargeschwindigkeitsproportionale Signale, die Einrichtungen zugeführt sind, die die lineargeschwindigkeitsproportionalen Signale in fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Geschwindigkeitsreferenzsignale umwandeln, die an die Eingänge eines Maximierkreises gelegt sind, an dessen Ausgang das jeweils größere bzw. größte der Geschwindigkeitsreferenzsignale ansteht, und mit einem Mehrfachumschalter, der in eine erste Schaltstellung bei nicht gebremster Fahrt und in eine zweite Schaltstellung bei geregelter Bremsfahrt schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrfachumschalter ein einfacher EinVAus-Schalter (34) ist, der in dem Signalweg zwischen dem Drehgeber (22) und der Einrichtung (30) zur Bildung des Geschwindigkeitsreferenzsignals für das oder die angetriebenen Räder angeordnet ist

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des Umschalters (12) bzw. des Mehrfachschalters (34) ein Speichef (16 bzw. 36) vorgesehen ist, an dessen Setzeingang geregelte Bremsung anzeigende Signale und an dessen Rücksetzeingang ein das Ende einer geregelten Bremsung anzeigendes Signal gelegt ist.