DE2131566A1

DE2131566A1 - Sich anpassendes Bremssystem fuer Fahrzeuge mit Raedern

Info

Publication number: DE2131566A1
Application number: DE19712131566
Authority: DE
Inventors: Hickner George B; Howard Donald W
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1970-07-15
Filing date: 1971-06-25
Publication date: 1972-02-10
Also published as: CA941052A; FR2098406B1; JPS5319750B1; US3674320A; GB1322419A; FR2098406A1

Description

Karl A. B r ο s e

Dipl.-lng.

D-8023 Mor.d-.en - Puüach
Wiewfsli.2,1.MdiH.793357O,7931782

vI/Mü-Paris file: 4616-A München-Pullach, den 22. Juni 1971

THE BENDIX CORPORATION,EXecutiveOffices, Bendix Center, Southfield, Michigan, 48 075, Michigan, USA

Sich anpassendes Bremssystem für Fahrzeuge mit*

Rädern

Die Erfindung betrifft ein sich anpassendes Bremssystem für Automobile bzw. Fahrzeuge mit Rädern und insbesondere eine Steuereinrichtung für ein sich anpassendes Bremssystem, welches stufenweise den Bremsdruck aufbaut und abbaut und zwar den Bremsdruck in dem Radzylinder.

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist die Automobilindustrie sehr bemüht Einrichtungen zum Verhindern einer Radblockierung oder Radschlitfes für Automobile zu entwickeln. Es gelangten bereits eine grosse Anzahl \on unterschiedlichen Verfahren zur Anwendung, um das Schleudern eines Fahrzeuges während der Betätigung einer Fahrzeugbremse durch den Fahrer des Fahrzeuges so weit zu verhindern, dass die Räder des Fahrzeuges nicht blokkienen können und das Fahrzeug nicht ins Schleudern geraten kann. Eines dieser bekannten Verfahren, die heutzutage zur Anwendung gelangen, besteht darin, den Bremsdruck dann zu modulieren, wenn eine Schleuder- oder Blockiergefahr droht. Es entstehen jedoch erhebliche Probleme, wenn es sich um einen unterschiedlichen Reibungskoeffizienten, also einen

109887/11SS

hohen Reibungskoeffizient und einen niedrigen Reibungskoeffizient zwischen den sich berührenden Flächen handelt, dabei jedoch der Bremsdruck immer in der gleichen Weise verändert bzw. moduliert wird. Wenn der Bremsdruck entsprechend einem hohen Reibungskoeffizienten moduliert wird, so dass man einen minimalen Bremsweg erzielt", so gerät das Fahrzeug beim gleichen Modulationsgrad, jedoch bei einem niedrigen Reibungskoeffizienten ins Schleudern. Werden jedoch die Bremsen bzw. der Bremsdruck eines Fahrzeuges so moduliert, dass das Fahrzeug bei einem niedrigen Reibungskoeffizienten nicht schleudert, dann geht ein grosser Anteil der Bremswirkung bei einem hohen Reibungskoeffizienten der sich berührenden Flächen verloren und der Bremsweg wird bedeutend verlängert· Um nun den Bremsweg sowohl für einen niedrigen Reibungskoeffizienten als auch einen hohen Reibungskoeffizienten klein zu halten oder zu verringern, und um die seitliche Stabilität des Fahrzeuges zu verbessern, ist es wünschenswert einen stufenweisen Bremsdruckaufbau und Bremsdruckabbau bzw. eine Vervielfachungsmöglichkeit für den Bremsdruck und umgekehrt vorzusehen. Dabei soll also ein bestimmter stufenweiser Bremsdruckaufbau bzw. Bremsdruckaufbaufolge und Bremsdruckabbaufolge für einen hohen Reibungskoeffizienten vorgesehen werden und eine andere Bremsdruckaufbaufolge bzw. Bremsdruckabbaufolge für einen niedrigen Reibungskoeffizienten geschaffen werden·

Es ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Steuereinheit für ein sich anpassendes Bremssystem zu schaffen, welche Bremsdruckaufbaufolgen und Bremsdmckabbaufolgen im Bremszylinder eines Fahrzeugrades vorsehen kann.

Ebenso ist es Ziel der Erfindung eine elektronische Steuereinheit für ein hydraulisches Bremssystem zu schaffen, welches einen Modulator zum Steuern des Druckes in den Bremssy-

109887/11SS

lindern eines Fahrzeugrades aufweist, wobei der Modulator einen Steuereingang und Steuerausgang aufweist.

Auch ist es Aufgabe der Erfindung eine logische Schaltung in Form einer Steuereinheit zu schaffen, um mit Hilfe dieser Schaltung die Einlass- und Rückschlagventile des Modulators zu steuern, der seinerseits den Bremsdruck in den Bremszylindern des Fahrzeugrades steuert.

Die Erfindung sucht auch eine Steuereinheit für ein sich anpassendes Bremssystem zu schaffen, welche zwei Negativbeschleunigungssignale und ein Beschleunigungssignal dazu verwendet,um den Eingangssolenoid und den Rückstellsolenoid eines Bremsdruckmodulators zu steuern, der den Druck im Bremszylinder des Rades verändert und zwar derart, dass eine Modulationsfolge an einen niedrigen Reibungskoeffizienten angepasst ist, und eine andere Modulationsfolge an einen hohen Reibungskoeffizienten zwischen Rad und Fahrbahn angepasst ist.

Schliesslich ist es Gegenstand der Erfindung eine logische Computer-Anordnung in Form einer Steuereinheit für ein sich anpassendes Bremssystem zu schaffen, welches zwei Negativbeschleunigungspunkte und einen Beschleunigungspunkt und einen Integrationszyklus zum Steuern der Modulationseinrichtung verwendet, welche den Druck im Bremszylinder des Fahrzeugrades verändert.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Auführungsbeispieles unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine grafische Darstellung des Radbremsdruckes während eines scharfen Bremsvorganges, bei dem ein nor-

109887/1 US

males Fahrzeug ins Schleudern geraten würde, und die Negativbeschleunigung und Beschleunigung des Rades in Abhängigkeit von de* Zeit, bei gleichem Zeitmaßstabj

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines sich anpassenden Brema$rstems;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Teiles der elektronischen Steuereinheit nach Figur 2j

Fig. ¹J ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform des Zählers nach Figur 3 J und

Fig. 5 ein Schaltplan einer logischen Schaltung des digitalen Abschnittes der elektronischen Steuereinheit nach Figur 2 und nach Figur 3·

In den Figuren sind für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen gewählt und Figur 1 veranschaulicht eine Bremsdruckänderung eines Rades und eine Beschleunigungs-Negativbeschleunigungsänderung eines Rades über der Zeit, wenn ein bevorstehendes Schleudern oder Schleuderzustand in einem sich anpassenden Bremssystem, wie dies beschrieben werden soll, abgetastet wurde. Figur 2 veranschaulicht ein sich anpassendes Bremssystem, bei dem der Druck gemäss Figur 1 geändert werden kann. Nach Betätigung des Bremspedales 10 ist das Steuerventil 12 offen. Hierdreh kann unter Druck befindliches Medium vom Sammelbehälter 14 zum Modulator 16 durch den Eingangssolenoid 18 strömen. Vom Modulator 16 strömt das unter Druck befindliche Medium zum Radzylinder 20 und naoh loslassen von entweder dem Bremspedal 10 oder nach Freigabe des Modulators 16 infolge einer bevorstehenden Schleuderbedingung kehrt das unter Druck befindliche Medium zum Reservoir 22 durch den Rückführsolenoid 2k oder durch die Steuerventil-Umgehungsleitung 23 zurück.

109887/1156

Eine Pumpe 26 lädt den Sammelbehälter 14 vom Reservoir 22 her wieder auf. Die elektronische Steuereinheit 28 steuert den Eingangssolenoid 18 und den Rückkehr- oder Rückführsolenoid 24 derart, dass, wenn ein-e Schleuderbedingung droht, der Modulator 16 Bremsdruck vom Radzylinder 20 frei lässt. Die Eingangsgrösse zur elektronischen Steuereinheit 28 bestehen aus Signalen vom Radgeschwindigkeitsabtaster oder Abtastern, die die Umdrehungsgeschwindigkeit des Fahrzeugrades kennzeichnen. Die Stromversorgung für die elektronische Steuereinheit 28 besteht aus der normalen 12 Volt Gleiehspannungsquelle, wie sie bei Automobilen gegeben ist. Diese Spannung muss jedoch für die meisten logischen Rechenschaltungen geregelt werden und zwar auch für die Schaltung für den vorliegenden Zweck.

Figur 3 zeigt nun einen Abschnitt der elektronischen Steuereinheit 28. Eine die Radgeschwindigkeit kennzeichnende Eingangsgrösse bewirkt das Entstehen von Spannungsimpulsen mit veränderlicher Frequenz und Grosse, die dann die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades bzw. die einem Zähler 30 zugeführte Spannung kennzeichnen. Die Ausgangsgrösse aus dem Zähler 30 wird mit Hilfe eines Differenzierverstärkers 32 in einen Spannungswert konvertiert, der direkt zur Beschleunigung oder Negativbeschleunigung des Fahrzeugrades proportional ist. Die Ausgangsgrösse aus dem Differenzier-verstärker 32 wird einem G₂ Bezugsvergleicher oder Vergleichsstufe 34, einer G, Bezugsvergleiehestufe 36,und einer G^ BezugsVergleicherstufe 38 zugeführt. Die G. und G₂ Bezugsvergleicherstufe 34 und 38 erzeugen zwei Spannungen, wobei die niedrigere vorhanden ist, wenn die Spannung der G. Bezugsvergleicherstufe von der Ausgangsgrösse des Differenzierverstärkers erreicht wurde und eine niedrigere Negativbeschleunigungsfolge des Fahrzeugrades wiedergibt. Die G₂ Bezugsvergleicherstufe 34 erzeugt ein Signal, welches ein hohes Spannungssignal aus dem Differenzler- ver-

109887/1168

stärker 32 kennzeichnet und ebenso eine grössere Negativbeschleunigungsfolge als bei der G₁ Bezugsvergleicherstufe 38 kennzeichnet. Die G, Bezugsvergleicherstufe 36 erzeugt ein Signal, welches eine Beschieuni-gungsspannung wiedergibt, wobei das Fahrzeugrad in einer gegebenen Folge beschleunigt. Während einer Bremsbetätigung, wenn die Ausgangsgrösse aus dem Differenzierverstärker 32 die G₁ Bezugspannung erreicht, gibt die Vergleicherstufe 38 eine G₁ Ausgangsgrösse ab. Die G₁ Bezugsspannung gibt an, dass sich die Räder des FahEBuges einer Schlupf- oder Schleuderbedingung nähern.

Auch die G₁ Ausgangsgrösse der Bezugs-Vergleieherstufe 38 wird einem GVT-Computer IfO eingespeist, welcher die Ausgangsgrösse des Differenzierverstärkers 32 integriert, wenn er von der G₁ Ausgangsgrösse der G₁ Bezugsvergleicherstufe 38 getriggert wurde. Bei einer scharfen Bremsung bei einem hohen Reibungskoeffizienten wird das G₁-Negativbeschleunigun-gssignal zuerst empfangen und nach einer kurzen Integrationszeit wird die G>,VT Spannung empfangen. Nimmt man an, dass das Rad fort fährt in einer grösseren Folge, nachdem das G₁ Signal empfangen wurde, negativ zu beschleunigen, bis ein Spannungswert bzw. Ausgangsspannung des Differenzierverstärkers 32 erreicht ist," welcher dem G₂ Bezugspunkt entspricht, dann gibt die G~ Bezugsvergleicherstufe 3^ die G* Ausgangsgrösse an. Die Ausgangsgrösse aus der G₂ Bezugsvergleicherstufe bewirkt, dass der gesamte Druck in dem Radzylinder 20, wie noch beschrieben werden soll, freigegeben wird. Nach Freigabe des Bremsdruckes im Radzylinder 20, fängt das Rad an auf einen Punkt zu beschleunigen, bei dem die Ausgangsgrösse aus dem Differenzierverstärker 32 die G, BezugsSpannung überschreitet, so daß dann die G, Bezugsvergleicherstufe 36 eine G, Ausgangsgrösse abgibt. Diese AusgangsgrossenG₁, G₂, G, und G₁VT werden in den

1Q9887/115S

BAD OR(GINAL

digitalen Abschnitt der Steuereinheit 28 geleitet.

Bevor der digitale Abschnitt der Steuereinheit gemäss Figur 5 erläutert werden soll, ist eine allgemeine Erklärung der hler verwendeten Logik angebracht. Die zyklische Steuerlogik hat die Aufgabe den Bremsdruckzyklus als Punktion der Radgeschwindigkeit und Radbeschleunigung zu verändern. Es sind zwei Druckabbaufolgen und eine gesteuerte Druckaufbaufolge möglich. Weiter ist eine zweite Druckaufbaufolge möglich, die eine Punktion der Bremspedalkraft und des unkondensierten Druckes zwischen dem Hauptzylinder und dem Bremszylinder ist. Es wären auch weitere Druckaufbau und Druckabbaufolgen bei Vergrösserung der Schaltung möglich. Die Bremsdrucksteuerung im Radzylinder 20 wird durch den Einlaß-solenoid 18 oder RÜckführsolenoid 24 beeinflusst. Der Einlaßsolenoid 18, der ein normalerweise offenes Ventil ist, ist in der Versorgungsleitung gelegen, während ein zweites normalerweise geschlossenes Ventil, welches den Rückkehrsolenoid 24 darstellt, in der Rückführungsleitung angeordnet ist. Die Ventile 18 und 24 können erregt werden, um die eine oder andere Ventilstellung vorzusehen. Auch können die Ventiele 18 und 24 impulsmässig ein- oder ausgestellt werden, um dazwischenliegende Druckfolgen zu ermöglichen .

Unter Hinweis auf Figur 1 soll eine Erklärung gegeben werden, durch die die Beziehung zwischen dem Verhalten des Rades und dem Bremsdruck bei dr Forderung nach einer sich anpassenden Bremssteuerung hervorgehen wird. Zum Zeitpunkt T_Q wird das Bremspedal 10 niedergedrückt, so dass der Bremsdruck mit der Geschwindigkeit P^ steil ansteigt. Die Geschwindigkeit P^ ist eine Funktion von der Treibereingangsgrösse, Zum Zeltpunkt T, 1st ein negativer Wert der Radbeschleunigung erreicht, durch welchen eine Integration eingeleitet wird, wobei die erhaltene

109887/1156

Ausgangsgrösse aus einem Geschwindigkeits-Zeitprodukt besteht und als G^VT bezeichnet ist.

Wenn die G^VT Bedingung erfüllt ist, wird der Bremsdruck in einer langsamen Folge P, abgebaut. Wenn die Radbeschleunigung noch mehr negativ wird (Bremsung oder Negativbeschleunigung) und den Wert von G₂ zum Zeitpunkt T, überschreitet, dann wird der Bremsdruck mit einer schnelleren Folge P₂ abgebaut. Diese schnelle Folge bleibt bestehen, bis die Negativbeschleunigung des Rades unter den Wert von Gg zum Zeitpunkt T₁^ fällt, woraufhin diese Folge dann wieder auf den Wert P, zurückkehrt. Die Druckänderungsfolge P₁ bleibt bestehen, bis die Radbeschleunigung unter G^ fällt und in die positive Beschleunigungsrichtung übergeht. Zu diesem Zeitpunkt T,- nimmt der Bremsdruck mit einer kleinen Folge P, zu. Wenn die Radbeschleunigung G, überschreitet, einem grossen positiven Beschleunigungswert, dann wird der Druck mit einer Folge P^ schnell erhöht. Diese Folge Pl₁. ist eine Funktion des Druckdiffe^ntials zwischen dem Bremsdruck des Radzylinders und dem stromaufwärts herrschenden Eingangsdruck. Diese Folge P^ tritt auf, bis die Radbeschleuni-™ gung unter G^ fällt, wie durch den Zeitintervall zwischen Tg und Τγ angezeigt ist. Zum Zeitpunkt T₇ wird die Dri^ckaufbaufolge auf die an früherer Stelle erwähnte niedrige Druckaufbaufolge Pj reduziert und bleibt bestehen, bis G₁VT zum Zeitpunkt Tq erreicht ist.

Wenn G₂ vor dem Zeit - Intervall auftritt, der zum Erreichen von G₁VT erforderlich ist, wie durch die strichlierte Beschleunigungskurve gemäss Figur 1 veranschaulicht, was bei einem niedrigen Strassenreibungskoeffizienten der Fall sein könnte, dann wird der Druck unmittelbar in der schnellen Folge P₂ abgebaut. Die Druckfolge P₂ ist ebenfalls mit gestrichelten Linien für die Druckkurve dargestellt. Es. lassen sich ver-

109887/1166

schiedene Druckfolgen erzielen, indem man entweder die Solenoid Ventile 18 und 24 mit einer spezifischen Frequenz impulsmässig ansteuert und zwar in einem richtigen Zyklus, oder indem man die Solenoid-Ventile 18 und 24 erregt. Die folgende Tabelle I fasst die Beziehung zwischen den Radbezugspunkten G., G₂, G, und GVT und den Druckfolgen zusammen. Die Zustände der Solenoid· ventile 18 und 24 sind ebenso angegeben.

TABELLE I - STEUERZYKLUSLOÖIK

Rad Charakteristik Einlaß- Rückführ- Druckfolge

Solenoid Solenoid

O₁VT oder G^ O O P₁ » G₁VT bis G₂ 1 ρ P₁

G₂ 1 1 P

bis G₁ 1 ρ P₁

4_η uj.g G, ρ O P,

G₃ O O P₄**

GT bis G₁VT oder G₂ ρ OP,

(Wiederholzyklus) Bemerkungen

0 Solenoidventil entregt

ρ Solenoidventil pulemoduliert

1 Solenoidventil erregt

109887/1155

* P₁ Punktion der anfänglichen Pedalniederdrückkraft

#* P₁J Punktion des unkompensierten Druckdifferentials zwischen dem Radzyiinder und der Druckquelle

Die Schaltung gemäss Figur 3 liefert die gewünschen G₁, G₂, G, Einstellpunkte und G₁VT, plus der Winkelbeschleunigung A^ des Rades, welche das Ausgangssignal des Differenzierverstärkers 32 darstellt. Figur 5 zeigt ein funktionelles Blockschaltbild des digitalen Abschnittes der elektronischen Steuereinheit 28. Das Diagramm ist nach Maßgabe positiver logischer Symbole oder Symbolsprache aufgebaut. Die Eingangssignale - G₁, G₂, G^, G₁ ^-V und ein Qemsschalter BK SW zeigen eine Betätigung der Bremse an - nehmen einen logischen Einswert an, wenn ein positives Signal empfangen wurde. Es sei hervorgehoben, dass auch eine negative Logik verwendet werden kann und das schematische Schaltbild gemäss Figur 5 verbindet Funktionen und verwendet in einigen Fällen eine umgekehrte bzw. negative Logik, um die ZaKL der Komponenten minimal zu halten und die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.

Vor der Betätigung des Bremspedales 10, um also das Fahrzeug zu bremsen oder zum Anhalten zu bringen, sind alle Eingangsgrössen zum digitalen Abschnitt auf einem logischen Null-Wert. Beide Solenoidventile 18 und 24 sind entregt. Wenn auf das Bremspedal 10 eine ausreichende Kraft ausgeübt wird, dann wird eine sich anpassende Bremswirkung erforderlich und es spielt sich dann nacheinander das Folgende ab. (Es wird erneut auf die Beschreibung der Figur 1 und der Tabelle I hingewiesen.)

Ein Niederdrücken des Bremspedales 10 schliesst einen herkömmlichen Schalter, so dass dadurch eine Bremsschalter BK SW Eingangsgrösse von eins vorgesehen wird. Der Bremsdruck wird über

109887/11SS

das normalerweise offene Einlaßsolenoidventil 18 zugeführt und das Rad fängt dann an negativ zu beschleunigen. Wenn der Zeitpunkt G₁ erreicht ist, setzt die G,VT Integration ein. Die Integrationszeit verändert sich sowohl in Abhängigkeit von der anfänglichen G, Negativbeschleunigungsgeschwindigkeit,als auch mit der Grosse der Negativbeschleunigung des Rades. Wenn G₃VT auftritt, befinden sich beide Eingangsgrössen zum UND-Gatter 42 (Figur 5) auf einem Wert, da BK SW eins ist und G₁VT über das ODER-Gatter 44 zum anderen Eingang des UND Gatters 42 gelangt. Daher stellt die Ausgangsgrösse aus dem UND Gatter 42 den Flip-Flop 46 in den einen Zustand, wodurch der Ausgang Q einen logischen Einswert annimmt. Es sei angenommen, dass zu diesem Zeitpunkt die abgewandelte G, Ausgangsgrösse zur Verfügung steht. Dann weist das UND Gatter 48 zwei Eingngsgrössen mit einem logischen Einswert auf und es erscheint demzufolge eine Ausgangsgrösse mit einem logischen Einswert. Die Ausgangsgrösse aus dem UND Gatter 48 gelangt durch das ODER Gatter 50 und diese treibt den normalerweise offenen Eingangssolenoid 18. In Abhängigkeit von der Bemessung der Schaltung und den Anforderungen des Einlass-solenoids 18 können verschiedene Leistungsverstärkungen zwischen dem ODER Gatter 50 und dem normalerweise offenen Solenoid l8 erforderlich sein. Ist der Eingangssolenoid 18 erregt, so wird das Einlassventil vom Steuerventil 12 geschlossen, so dass eine weitere Druckzunahme im Radzylinder 20 verhindert wird.

Wenn der Bremsvorgang auf einem niedrigen Reibungskoeffizienten eingeleitet wird und wenn das Bremsdrehmoment bei weitem das zulässige Fahrbahndrehmoment überschreitet, dann ergibt die G₁VT Integration einen sehr hohen Druck am Rad und zwar in Einklang mit der Integrationszeit und demzufolge erfährt das Rad eine sehr steile Negativbeschleunigungsfolge. Um dieser Situation Herr zu werden wird ebenso der zweite Viert der

1 09887/11SS

negativen Radbeschleunigung Gp in das ODER Gatter 44 eingespeist und demzufolge auch in das UND Gatter 42. Da für diese Bedingungen Gp schneller auftreten kann als G^VT, wird der Druckaufbau im Radzylinder 20 früher beendet, um der starken Negativbeschleunigung des Pahrzeugrades entgegenzuwirken.

Wenn durch G, VT oder durch G₂ der Flip-Flop 46 in den einen Zustand gebracht wird, so gelangt dadurch der Flip-Flop 52 durch die Q Ausgangsgrösse des Flip-Flops 46 ebenfalls in den einen Zustand. Die logische Einsausgangsgrösse des UND Gatters 42, die abgewandelte G, Ausgangsgrösse und eine Ausgangs grösse aus dem Taktgeber 54 hat eine Ausgangsgrösse aus dem Gatter 56 zur Folge, welches somit im Rhythmus der Taktfrequenz impulsmässig getastet wird. Die Ausgangsgrösse aus dem UND Gatter 56 gelangt durch das ODER Gatter 58 und tastet den Rückführsolenoid 24 mit einer Frequenz an, die gleich der Taktfrequenz ist. Der pulsierende Betrieb des Rückführsolenoids 24, gekoppelt mit dem Schliessen des Elnlass-solenoids 18 ergibt eine langsame Druckabbaufolge P, am Radzylinder 20. Wenn nun die negative Radbeschleunigung fortfährt zuzunehmen und wenn sie den Bezugswert G₂ überschreitet, dann wird der Rückführsolenoid durch die Bezugsgrösse G₂ fortwährend erregt, wobei diese Bezugsgrösse direkt durch das ODER Gatter 58 geleitet wird und dadurch eine schnelle Druckabbaufolge P₂ auftritt. Diese schnelle Abbaufolge wird aufrechterhalten, bis die negative Radbeschleunigung bis unterhalb dem G₂ Negativbeschleunigungswert abfällt, zu welchem Zeitpunkt die langsame Druckabbaufolge P₁ wieder hergestellt wird. Durch die Diskontinuierlichkeit des G₂ Eingangssignals wird die Druckabbaufolge P, bei-behalten, bis die negative Radbeschleunigung unter den Q, Festpunkt gelangt und sich dem positiven Beschleunigungssustand nähert. Zu diesem Zeitpunkt wird das RückfÜhrsolenoid-

109887/115S

ventil 24 geschlossen, da sich beide Eingangsgrössen zum ODER Gatter 58 auf einem logischen Nullwert befinden. Beim Vorhandensein einer G-, Beschleunigungseingangsgrösse und bei einer Ausgangsgrösse des Flip-Flops 52, der nicht zurückgestellt wurde, und bei einer Taktgebereingangsgrösse leitet das UND-Gatter 60 über das ODER Gatter 50, so dass der Einlaßsolenoid oder das Solenoidventil 18 impulsmässig geschaltet wird und dadurch die langsame Druckaufbaufolge P^ wieder hergestellt wird. Dies steht in Einklang mit der Tatsache, dass die Ausgangsgrösse des UND Gatter 48 sich auf einem logischen Nullwert befindet, da die abgewandelte Eingangsgrösse G, Null ist. Demnach besteht das einzige Signal, welches durch das ODER Gatter 50 gelangen kann aus demjenigen Signal, welches vom Ausgang des UND Gatters 60 abgeleitet wurde. Diese Eingangsgrösse weist dieselbe Folgefrequenz und Dauer auf wie die Taktimpulse, die vom Taktgeber 54 in das UND Gatter 60 geleitet wurden. Die G, Eingangsgrösse zum UND Gatter 60 wird invertiert, wie durch den Kreis in der Eingangsleitung. Daher wird eine (TT Eingangsgrösse als positives Signal vom UND Gatter 60 empfangen, bis die G, Beschleunigungsfolge erzielt ist.

Wenn die Radbeschleunigung über den G, Bezugswert zunimmt, wird das UND Gatter 60 verhindert, der Einlaßsolenoid 18 wird entregt und eine schnelle Aufbaufolge P^ wird aufgebaut. Auch diese Aufbaufolge ist nicht gesteuert, sondern ist eine Funktion des Differenzdruckes zwischen dem Hauptzylinder 12 und dem Rad zylinder 20. Gleichzeitig fällt die Q Ausgangsgrösse des Flip-Flops 46 auf Null ab und stellt dl· Logik für den nächsten Zyklus des Rades zurück. Wenn die Radbtsohleunigung unter G, abfällt, wird das UND Satter 60 in Bereitschaft gesetzt und der Einlaß-solenoid oder das Solenoidventil 18 wird durch den Takt geber impulsmässig angesteuert und eine niedrige Druckaufbau-

109887/115S

folge P, wird wiederholt. Diese niedrige Aufbaufolge P, hat zur Folge, dass das Bremsmoment das Straßenmoment überschreitet und das Rad wird erneut negativ beschleunigt, wobei der Steuerzyklus erneut wiederholt wird. Wenn das Bremspedal losgelassen wird, nimmt BK SVJ einen logischen Wert von Mull an, so dass dadurch der Flip-Flop 46 Und der Flip-Flop 52 zurückgestellt werden, vorausgesetzt, dass diese nicht bereits zurückgestellt wurden, so dass im Endergebnis die anfänglichen Bedingungen wieder hergestellt werden. Es sei hervorgehoben, dass die Grosse BK SW durch einen Inverter 62 geschickt wird, der dann den Flip-Flop 52 zurückstellt und über ein ODER Gatter 64, welches ebenfalls die G, Eingangsgrösse empfangt, den Flip-Flop 64 zurückstellt. Es ist an dieser Stelle sehr wichtig, dass entweder G-^VT oder G₃ die Einlass- und Auslass-solenoide l8 und 24 aktivieren kann. Wenn jedoch G„ vor der Integrationszeit von G^VT auftritt, dann erfolgt keine niedrige Druckabbaufolge P₁ und der Bremsdruck wird entsprechend der schnellen Druckabbaufolge P₂ abgebaut.

Durch die abgewandelte G^ Ausgangsgrösse erhält man eine Möglichkeit bzw. durch die Veränderung des G-, Festpunktes entweder einen niedrigen oder einen hohen Negativbeschleunigungswert des Rades vorzusehen. Im vorliegenden Fall schiebt die abgewandelte G, Ausgangsgrösse den G, Festpunkt in eine positive Richtung für eine Modulation nach dem ersten Zyklus, wenn da3 Fahrzeug auf einem niedrigen Reibungskoeffizienten fährt. Daher liegt der Negativbeschleunigungsfestpunkt des Rades für G, sehr viel niedriger nachdem ersten Zyklus. Dies schafft die Möglichkeit, dass die Druckabbaufolge entsprechend dem zweiten

da-P, für eine längere Zeitdauer vorhanden ist, so dass/durch die Modulationsempfindlichkeit oder Ansprechbarkeit in Verbindung mit einer Fläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten

109887/1155

- .15 -

erhöht wird. Es ist möglich den Betrieb für eine Fläche mit niedrigem Reibungskoeffiaenten einzustellen und den G₁ Pestpunkt in negativer Richtung zu verschieben; oder mit anderen Worten, fährt das Fahrzeug auf einer Fläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten, so wird bei auf den anfänglichen Zyklus nachfolgenden Zyklen der Negativbeschleunigungsgrad des Rades, der erforderlich ist, um den Q-, Festpunkt zu erzielen, erhöht. Dies kann mit Hilfe einer Sperreehaltung erreicht werden, wobei die Or-jVT Eingangsgrösse zum UND Gatter 66 gelangt, waches den Flip-Flop 68 zurückstellt, wenn der Flip-Flop 70 sich im zurückgestellten Zustand befindet und zwar bei einer φ Ausgangsgrösse. Das die Q Ausgangsgrösse des Flip-Flops 68 zum UND Gatter 72 gelangt, wobei Gp der Bezugspunkt ist, kann der Flip-Flop 70 niemals in den einen Zustand verbracht werden, während sich der Flip-Flop 68 in dem einen Zustand befindet. Gleichfalls ist die Ausgangsgrösse des Flip-Flops 70 zum UND Gatters 66 zurückgeführt, welches niemals erlaubt, dass der Flip-Flop 68 zum gleichen Zeitpunkt in den einen Zustand gebracht wird, während welchem der Flip-Flop 70 sich in dem einen Zustand befindet. Wenn G₂ vor G₁ ^-VT auftritt, was zur Annahme führt, dass es sich um eine Fläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten handelt, so wird der Flip-Flop 70 in den einen Zustand gebracht, so dass er eine Q Ausgangsgrösse abgibt, die durch G₁' dargestellt ist. Dann wird G,¹ in eine Vergleichsstufe 7^ geleitet und verändert den Bezugspunkt der Vergleichsschaltung. Wenn somit eine Ausgangsgrösse aus dem Differenzierverstärker 32, die durch Α_ω dargestellt ist, in die Vergleichsstufe 7¹J gelangt und zwar zusammen mit dem Negativbeschleunigungs-Bezugssignal G-, so entsteht eine Ausgangsgrösse, die als abgewandelte G₁ Ausgangsgrösse bezeichnet wurde. Wenn G₁VT vor G₂ auftritt, dann kann der Flip-Flop 70 niemals in den einen Zustand gebracht werden und es kann niemals eine G₁ ¹ Ausgangsgrösse erhalten werden. Die Ausgangs-

10 9 8 8 7/1155

grösse der Vergleichsstufe 74 ist somit die gleiche wietiie G₁ Eingangsgrösse. Wenn eine G ' Ausgangsgrösse auf dem Flip-Flop 70 erhalten wird, so wird dadurch die abgewandelte G, Ausgangsgrösse auf einen niedrigeren Wert der negativen Radbeschleunigung nach dem ersten Zyklus gebracht. Es sei hervorgehoben, dass die zuvor beschriebene Sperrschaltung durch die Q Ausgangsgrösse des Flip-Flops 46 zurückgestellt wurde. Die Sperrschaltung wiederholt demnach ihren Zyklus mit Jedem vervollständigten Druckmodulationszyklus.

Bei einem System mit mehreren Steuerkanälen kann ein gemeinsamer Taktgeber wie beispielsweise der Taktgeber 54 verwendet werden, um die Stückzahl der verwendeten Elemente und die Herstellungskosten bei grosser Zuverlässigkeit minimal zu halten. Figur-4 zeigt einen Zähler 76 und ebenso einen Zähler Beide Zähler empfangen Eingangssignale von getrennten Radgeschwindigkeit sabt astern, die die Umdrehungsgeschwindigkeit von zwei einzelnen Rädern wiedergeben, wobei beide Räder von einem einzigen Druckmodulator gesteuert werden. Ein Beispiel hierfür sind die Heckräder eines Automobils, welches durch einen einzigen Modulator oder Modulationseinheit gesteuert wird. Die Ausgangsgrössen auf den Zählern gelangen in eine Signalverarbeitsungsstufe 80, welche entweder ein "Hochauswahli¹ oder "Niedrigauswahl"-System enthält. Ein "Hochauswahl"-System sieht ein verarbeitetes Geschwindigkeitsausgangssignal vor, welches die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades mit der höheren Umdrehungszahl kennzeichnet. Ein ⁿNiedrigauswahl"-System sieht ein verarbeitetes Geschwindigkeitsausgangssignal vor, welches die niedrigere Umdrehungsgeschwindigkeit von den zwei zuvor erwähnten Radgeschwindigkeiten kennzeichnet. Der Zähler 30 in Figur 3 kann durch die Schaltung gemäss Figur 4 ersetzt werden, um ein verarbeitetes Geechwin-

109887/115S

digkeitsausgangssignal direkt in den Differenzierverstärker 32 einzuspeisen. Die Radgeschwindigkeitsabtaster, die eine Eingangsgrösse für den Zähler 30 vorsehen können, können aus herkömmlichen magnetischen Abtastvorrichtungen oder aus kleinen Dopplerradareinheiten bestehen, die nunmehr mehr und mehr auf dem Markt erhältlich sind. Ein Dopplerradar-Radgeschwindigkeitsabtaster arbeitet auf der Grundlage einer Frequenzveränderung zwischen dem gesendeten Signal und dem empfangenen Signal, um einen Impuls als Ausgangsgrösse vorzusehen, welcher die Frequenz-veränderung kennzeichnet. Die Frequenzveränderung ist direkt proportional zur Umdriungszahl des Rades.

Die vorliegende Erfindung schafft somit ein sich anpassendes Bremssystem für ein Fahrzeug mit Rädern, um den Bremsdruck zu steuern. Auf einem die Winkelgeschwindigkeit der Räder kennzeichnenden Signal, erzeugt eine Steuereinheit ein Signal, welches die Beschleunigung oder Negativbeschleunigung des Rades wiedergibt. Wenn die Negativbeschleunigung bestimmte Werte überschreitet, oder die Beschleunigung einen gegebenen Wert überschreitet, dann verändert die Steuerlogik den Bremsdruck derart, dass unterschiedliche Druckaufbaufolgen und Druckabbaufolgen des dem Radzylinder zugeführten Bremsdruckes vorgesehen werden.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in der Zeichnung dargestellten Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

BAD ORIGINAL

I Q 3 S 3 7 / 1 1 5 5

Claims

Patentansprüche

1. Sich anpassendes Bremssystem für Fahrzeuge mit Rädern, mit eine/r Steuereinheit und einem Modulator zum Steuern des an einen Bremsbdätigungsmechanismus abgegebenen Bremsdruckes entsprechend einem gesteuerten Rad des Fahrzeuges, wobei die Steuereinheit eine Einrichtung zum Erzeugen eines zur Umdrehungsgeschwindigkeit des gesteuerten Rades proportionalen Signales enthält und eine Einrichtung vorgesehen ist, um zxtfischen einer ersten und einer zweiten Negativbeschleunigungsfolge in Abhängigkeit von dem ßeschwindigkeitssignal auszuwählen und um eine Beschleunigungsfolge entsprechend dem Ge-

j-—

schwindigkeitssignal auszuwählen, dadurch gekennzeichnet,daß

ι -

eine Einrichtung zum Erzeugen einer ersten und einer zweiten Ausgangssteuergrösse vorgesehen ist, wobei die erste Ausgangssteuergrösse erzeugt wird, wenn die zweite Negativbeschleunigungsfolge innerhalb eines gegebenen Zeitabschnittes oder Zeitperlode, nachdem die erste Megativbeschleunigungsfolge erreicht ist, nicht auftritt, und die zweite Steuerausgangsgrösse erzeugt wird, wenn die zvreite Negativbeschleunigungsfolge während der gegebenen Zeitperiode auftritt, und dass väter eine Einrichtung zum Vermindern der Beschleunigung des gesteuerten Rades mit Hilfe einer dritten Steuerausgangsgrösse, die erzeugt wird, wenn die ausgewählte Beschleunigungsfolge überschritten wirdj vorgesehen ist.

2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswähleinrichtung einen Integrator und eine Vergleicherschaltung zum Auswählen zwischen der ersten und der zweiten Negativbeschleuriigungsfolge aufweist, wenn das r_re?sch;-/indirkeitssignal mit einer gegebenen niedrigeren und höheren Folge jeweils abnimmt_ä i,m dia Bei5 3hieuniiUJi-*3i*ol γ? .^:in;=i:".i-..--"hlia.,

Ί Q 9 'B 8 7 / » 1 S β '

BAD ORIGINAL

wenn das Geschwindigkeitssignal in einer gegebenen Folge zunimmt .

3. Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erzeugen der ersten und der zweiten Steuerausgangsgrösse aus einer Steuerlogik zum Erzeugen der ersten und der zweiten Steuerausgangsgrösse besteht, und dass die erste Steuerausgangsgrösse ein impulsförmiges Signal ist und die zweite Ausgangssteuergrösse aus einem gleichmässigen Spannungssignal besteht.

4. Bremssystem nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerlogik ebenso eine dritte Steuerausgangsgrösse in Form eines gleichmässigen Spannungssignals erzeugt, wenn die Beschleunigungsfolge überschritten wird.

5. Sieh anpassendes Bremssystem für Fahrzeuge mit Rädern, mit einer Steuereinheit und einem Modulator zum Modulieren des hydraulischen Bremsdruckes des Bremssystems, wobei der Modulator mit einem Eingangs- und einem Ausgangsventil zum Steuern des an einen Bremsbetätigungsmechanismus des gesteuerten Rades abgegebenen Druckes ausgestattet ist und die Steuereinheit einen Abtaster enttSLt, um ein die Umdrehungszahl des gesteuerten Rades kennzeichnendes Signal zu erzeugen, weiter ein Bremsschalter zum Aktivieren der Steuereinheit vorgesehen ist, wenn das Bremspedal des Fahrzeugs niedergedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sperrschaltung und eine Vergleicherschaltung zum Bestimmen der Bremsdruckabbaufolge, die auf den Bremsbetätigungsmechanismus einwirkt, vorgesehen ist, wenn eine Schlupfbedingung oder Schleuderbedingung des gesteuer ten Rades aufgrund von Änderungen in der Umdrehungszahl des Rades droht; dass weiter eine erste Gatter -und Schaltereinrichtung zum zeitweiligen Betreiben des Eingangsventils in einem

109887/1155

von drei möglichen Betriebszuständen während der Schlupfbedingung oder Schleuderbedingung vorgesehen sind, wobei die Betriebszustände des Eingangsventils offen, geschlossen oder impulsmässig angesteuert sind; dass eine zweite Gatter- und Schaltereinrichtung zum zeitweiligen Betreiben des Ausgangsventils in einem von drei möglichen Betriebszuständen während der Schlupfbedingung vorgesehen sind, wobei die Betriebszüstände des Ausgängsventils aus- offen, geschlossen oder impulsmässig betrieben bestehen; dass weiter die Steuereinheit bei richtigem Betrieb oder betriebsweise des Eingangs- und Ausgangsventiles zwei Druckaufbaufolgen und zwei Druckabbaufolgen für den Bremsbetätigungsmechanismus vorsehen kann, um eine weiche oder glatte Druckänderungskurve entsprechend einer Fläche mit hohem Reibungskoeffizienten, und eine ähnliche Kurve, entsprechend einer. Fläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten, jedoch mit einer steilen oder scharfen Druckabbaufolge vorzusehen.

109887/1 155