DE2034809A1

DE2034809A1 - Bremskraftregelung fur Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2034809A1
Application number: DE19702034809
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Ing 7050 Waiblingen Krohn Hellmut Dipl Ing 7300 Esshngen Grossner Horst 7064 Ge radstetten Fiorus /org Dipi ing 7320 Goppingen M Burckhardt
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1970-07-14
Filing date: 1970-07-14
Publication date: 1972-01-20
Also published as: US3762774A; FR2098391A1; GB1313628A; FR2098391B1

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 86-26/4

Stuttgart-Untertürkheim ΕΡΤ/Roe/Bu

9. Juli 1970

Bremskraftregel^ing für Fahrzexige, insbesondere Kraftfahrzeug: e

Die Erfindung betrifft eine Bremskraftregelung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, wobei jedem Rad zum Ermitteln seines Drehzustandes ein Fühler zugeordnet ist, dessen Signale beim über- bzw. Unterschreiten bestimmter Schwellwerte und beim Vergleich mit einer durch das am schnellsten drehende Rad gegebenen Führungsgröße die Bremsen beeinflussen.

Bei bekannten Bremskraftregelungen der obigen Art wird aus den Signalen aller Fahrzeugräder eine Maximalspannung gebildet, welche dem am schnellsten drehenden Rades entspricht und welche die erwähnte Führungsgröße bildet. Diese Anordnung versagt unter bestimmten Betriebszuständen. Wenn nämlich z.B. beim plötzlichen Übergang auf eine Stx*aßenoberfläche mit ganz geringem Reibwert alle Räder blockieren, so bricht die Maximalspannung zusammen bzw. sie unterschreitet einen bestimmten Wert, so daß keine Führungsgröße mehr vorhanden ist. Unter diesen Umständen muß die Bremskraftregelung ausfallen, weij. die Bremskraft nicht mehr verringert werden kann und insofern keine Wiederbeschleunigung der Räder eintritt. Das heißt also in der Praxis, daß der blockierte Zustand der Räder entgegen der Absicht aufrechterhalten bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese geschilderten Nachteile zu vermeiden. Es soll also eine Einrichtung geschaffen werden, die es ermöglicht auch beim Wegfallen der Führungsgröße bzw. beim Absinken derselben unter einen bestimmten Wert die Rädex' wieder zu beschleunigen, das heißt also die Bremskraftregeltmg wieder zum Ansprechen zu bringen.

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Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Bremskraftregelungen dadurch gelöst, daß eine zweite gleichartige Führungsgröße vorgegeben wird, welche die erste dann ersetzt, wenn die erste ausfällt oder unter einen bestimmten Wert abfällt und daß die zweite Führungsgröße nach einem ersten Differential-Quotienten entsprechend einer Verzögerung von mindestens Ig verläuft ο Unter gleichartig ist hierbei zu verstehen, daß die zweite Führungsgröße in ihrer Dimension der ersten entspricht, das heißt also wenn als erste Führungsgröße - wie z.B. oben erwähnt - eine Spannung verwendet wird, so ist auch die zweite Führungsgröße als Spannung darzustellen.

Die erfindungsgemäße Bremskraftregelung hat den Vorteil, daß sie auf jeden Fall, das heißt also auch unter den oben geschilderten Betriebszuständen, eine ordnungsgemäße Signalgabe an die Steuerungsorgane der Bremskraftregelung ermöglicht. Auf diese Weise ist es in jedem Fall möglich, die Räder aTis dem blockiertem Zustand heraus wieder zu beschleunigen, das heißt die Bremslcraf tregelung bleibt auch unter den geschilderten Betriebszuständen voll funktionsfähig.

Die Erfindung bevorzugt eine Lösung, wonach mit der als erste Führungsgröße dienenden und in an sich bekannter Weise gebildeten Maximalspannung ein Kondensator schnell aufladbar ist, der mit konstantem Strom definiert entladen wird. Dies hat zur Folge, daß beim Vorhandensein der Maximalspannung diese die Signalgabe und die Steuerung der Bremskraftregelorgane übernimmt. Fällt diese Maximalspannung unter einen bestimmten Wert oder fällt sie sogar ganz aus, so übernimmt die dem konstanten Entladestrom des Kondensators entsprechende Spannung die Signalgabe bzw. Steuerung der Bremskraftregelorgane. Hierbei werden die Signale durch eine Elektronik alle entsprechend verarbeitet und den Steuerorganen z.B. den Magnetventilen als elektrische Steuergröße zugeführt.

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Joi einer Ausführungsform nach der Erfindung ist der Kondensator durch einen Transistor mit konstanter Basisspannung entladbar. Diese konstante Basisspannung könnte durch einen üblichen Spaiinungsteiler mit Hilfe von Widerständen erzeugt werden. Da ein solcher Spannungsteiler aber lediglich das Spannungsverliältnis, jedoch nicht die absolute Spannung konstant hält, das heißt also beim Absinken oder Schwanken der vorgegebenen Batteriespannung im Verhältnis seiner Spannungstei-Ixm;" ebenfalls schwankt oder absinkt, schlägt die Erfindung weiter vor, daß die konstante Basisspannung am Transistor durch Dioden erzeugt wird. Hierbei wii~d zugleich eine Temperaturkompensation erzielt. Dabei können erfin dungs gemäß zwei oder sogar mclir Dioden in Hintereinanderschaltung verwendet werden.

Ein weiteres I-ierlcmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß als Gegenkopplung: in Emitterkreis ein auf die Dioden und die Größe des Entladestroms abgestimmt ei' Widerstand angeordnet ist.

Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens erfolgt die Signalabnahme am Kondensator stromlos z.B. durch einen Impedanzwandler. Auf diese Weise wird ein zusätzliches Entladen des Kondensators vermieden. Am Ausgang des Impedanzwandlers steht also die Maximalspannung (erste Führungsgröße) oder die dem konstantem Entladestrom des Kondensators entsprechende Spannung (zweite Führungsgröße) zur Weiterverarbeitung in der bereits erwähnten Elektronikschaltuiig zur Verfügung.

Einzelheiten der Erfindung sind an Hand eines Ausführungsbeisi3iels in der Zeichnung dai'gestellt und zwar zeigt

Fig. 1 ein Schaubild zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung und Fig. 2 das Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung.

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_ Zj. _

Nach Figur 1 ist am Beispiel eines Hades - welches hier zugleich das schnellstdrehende Had darstellt - der Verlauf der ersten Führungsgrüße, das heißt in diesem Fall die Maximalspannung durch die Kurve 10 dargestellt. Beim Bremsen fällt diese Maximalspannung entsprechend ab» Wenn das betreffende Rad nun blockiert, so ergibt sich ein sehr steiler Abfall dieser Maximalspannung ι - dargestellt durch den Linienteil 10a - die bis auf Null zusammenbrechen kann. In diesem Fall würde wegen der fehlenden Signalgabe der Bremsmitteldruck - der durch die Kurve 11 dargestellt ist - entsprechend dem Linienteil lla konstant aufrechterhalten bleiben, d.h. es ware keine Wiederbeschleunigung des Rades mehr möglich« Das Rad würde also im blockiertem Zustand verharren.

Um dies zu vermeiden, wird die erste Führungsgröße im Ab- . schnitt 12, d.h. also in dem Abschnitt, in dem sie zusammenbricht oder unter einen bestimmten Wert fällt, durch eine zweite Tührungsgröße - wiederum als Spannung dargestellt - ist so gewählt, daß sie einer Bremsverzögerung von mindestens Ig entspricht. Kleinere Vierte als Ig sind deswegen nicht brauchbar, weil dann die normale Bremsfähigkeit bei hohem Reibwert zwischen Straßenoberfläche und Rädern nicht ausgenutzt werden kann. Wesentlich größere Werte als Ig z.B. 10,20 oder mehr g sind deswegen nicht brauchbar, weil dann auch die zweite Führtmgsgrüße einen viel zu steilen Abfall ergeben würde und infolgedessen sich der angestrebte Effekt nicht würde erreichen lassen.

in dem skiziertem Abschnitt 12 übernimmt nun die zweite Führungsgröße die Signalgabe anstelle der zusammengebrochenen oder zu kleinen ersten Führungsgrößeφ Das bedeutet, daß der Bremsmitteidruck entsprechend dem Linienzug 11b weiter abgebaut und das Rad wieder zum rollendem Kontakt mit der Straßenoberfläche gebracht und wieder entsprechend beschleunigt werden kann. Die Bremskraftregelung bleibt also auch in diesem Bereich voll wirksam.

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Nach Figur 2 ist jedem Rad ein Signalgeber, in diesem Fall ein Frequenz;geber Gl bis g4, zugeordnet. Aus den Signalen dieser Freqüenzgeber wird in an sich bekannter Weise über die Frequcns- Spannung- umsetzer B¹SU 1 bis FSU 4 und die Dioden A 1 bis A 4 die Maximalspannung gewonnen. Diese Maximalspannung (erste Führungsgröße) vrird über einen Widerstand Wl, einem Kondensator C, zugeführt«, Die aus Widerstand Wl und Kondensator C gebildete Zeitkonstante ist sehr klein, so daß am Kondensator C mit einer sehr kleinen aber definierten Verzögerung stets die Spannung zur Verfügung steht, welche dem jeweils am schnellsten drehendem Had, d.h. also der Maximalspannung entspricht.

Die Entladung des Kondensators erfolgt durch die Leitung 14 über einen Transistor Tl mit einem konstantem (geprägten) Strom. Am Transistor Tl wird dieser konstante Entladestrom durch eine konstante Basisspannung erzielt. Zu diesem Zweck liegt an der Basis 15 des Transistor Tl eine Art Spannungsteiler, bestehend aus den Widerstand W2 und den beiden hinter einandergeschalt et en Dioden Bl und B2.Die Dioden Bl, B2 werden deswegen gewählt, weil sie - im Gegensatz zu einem Widerstand - nicht nur das Spannungsverhältnis eines Spannungsteilers, sondern in ihrem Abschnitt des Spannungsteilers auch den Absolutwert der Spannung festlegen. Es können an dieser Stelle je nach der gewünschten Spannung auch mehr als zwei hintereinandergeschaitete Dioden verwendet werden. Mit diesen Dioden wird zugleich eine Temperaturkompensation erzielt, d.h. die Spannung ist unabhängig von jeder Temperaturschwankung.

Im Emitterkreis 16 des Transistors Tl ist ein Widerstand W3 angeordnet. Dieser Widerstand W3 ist auf die Dioden Bl, B2 und die Größe des gewünschten Entladestroms abgestimmt. Er dient als Gegenkopplung.

Der konstante Exrtladestrom des Kondensators C bewirkt eine streng lineare Abnahme der Kondensatorspannung (zweite Füh-

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rungsgröße). Die bemessung des Entladestroms erfolgt - wie bereits erwähnt - so, daß die Abnahme der Kondensatorspannung über der Zeit einer Tangentialverzögerung des ilades von Ig entspricht.

Um ein zusätzliches Entladen des Kondensators C zu vermeiden, wird die Kondensatorspanmmg durch eine Leitung 17» einem Impedanzwandler Vl zugeführt, der einen Verstärker mit hochohmigem Eingangswiderstand und kleinem Ausgangswiderstand darstellt. Am Ausgang lO des Impedanzwandlers Vl stehen daher die der Maximalspannung (erste Führungsgröße) oder die der linear fallenden Kondensatorspannung (zweite Führungsgröße) entsprechenden Spannungen zur Verfügung. Diese Größen werden durch eine nicht dargestellte Elektronikschaltung weiterverarbeitet und als Steuersignale dem Steuerorgan z.B. den Magnetventilen zugeführt.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anlage wurde vorstehend an Hand der Figur 1 bzw. der vorstehenden Ausführungen bereits erläutert.

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Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Om,im Stuttgart-Untertürkheim EPT/Roe/Bu Aj 9. Juli 1970 Ansprüche

1.) Brei:iskz~nf trcgelun:;, für l^alirneuge, insbesondere Kr aft f ahr- :'cu::o, wobei jedem Rad zum Ermitteln seines Drehzustandes ein Fühler zugeordnet ist, dessen Signale beim über- bzw. lint er sehr ei ten bestimmter Schwellwerte und beim Vergleich mit einer durch das am schnellsten drehende Rad gegebenen Führung s größe die Bremsen beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite gleichartige Führungsgröße vorgegeben wird, welche die erste dann ersetzt, wenn die erste ausfällt oder tint er einen bestimmten Wert abfällt und daß die zweite Führungsgröße nach einem ersten Differential- Quotienten entsprechend einer Verzögerung von mindestens Ig verläuft.

2. Bremskraftregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der als erste Führungsgröße dienenden und in an sich bekannter V/eise gebildeten Maximal spannung ein Kondensator (C) schnell aufladbar ist, der mit konstantem Strom definiert entladen wird.

3· Bremskraftregelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (C) durch einen Transistor (Tl) mit konstanter Basisspannung entladbar ist.

k, Dremskraftregelimg nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die konstante Basisspannung am Transistor (Tl) durch Dioden (i31,B2) erzeugt wird.

3. Bremskraftregeiung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenkopplung im Einitterkreis (16) ein auf die Dioden (Bl,B2) und die Größe des Entladestroms abgestimmter* Widerstand (W3) angeordnet ist.

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ö. Breniskrnftre^eliin.f; nach eincr.i oöer mehreren Ansprüchen 1 t)i. s 5 j dadurch gekennzeichnet, daß die Signal abnähme an Kondensator (C) stromlos z»B_o durch einen Impedanzwandler, (Vl) erfolgte

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