DE2555005A1

DE2555005A1 - Antiblockierregeleinrichtung

Info

Publication number: DE2555005A1
Application number: DE19752555005
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Gerstenmeier; Wolfgang Ing Grad Korasiak; Heinz Ing Grad Leiber
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-12-06
Filing date: 1975-12-06
Publication date: 1977-06-08
Also published as: DE2555005C2; US4077675A; SE7613441L; SE417809B; USRE31383E; GB1573431A; FR2333678B1; IT1070037B; FR2333678A1; JPH021706B2; JPS5270293A

Description

— j υ/-* Ae

TELDIX GmbH

6900 Heidelberg-1
Grenzhöfer Weg 36

Heidelberg, 1. Dezember 1975 PT-Ka/mo E-380

Antxblockxerregeleinriclitung

Die Erfindung betrifft eine Antxblockxerregeleinriclitung, bestellend aus wenigstens einem Meßwertgeber zur Messung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades, aus einer Auswerteschaltung, der die Signale des Meßwertgebers zugeführt werden und die diese zu Steuersignalen verarbeitet und aus einer Bremsdrucksteuereinrichtung, die mit den Steuersignalen beaufschlagt wird und eine Variation des Bremsdrucks bewirkt, wobei das Auftreten eines Radschlupfes bestimmter Größe und/oder einer Radverzögerung bestimmter Größe die Druckabsenkung einleiten.

Bekannte Antiblockierregeleinrichtungen regeln den Bremsdruck mittels Schlupfsignale und/oder Verzögerungs- und Beschleunigungssignale. Für alle drei Größen sind Schwellwerte vorgesehen und die erwähnten Signale werden nur erzeugt, wenn diese Schwellen durch den Schlupf, die Be-

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sclileunigung und/oder Verzögerung überschritten werden. In der Digitaltechnik ist die Realisierung von Beschleunigungs- und Verzögerungsmessern und deren Schwellen schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine - auch in Digitaltechnik - einfach realisierbare, jedoch auch bei extremen Eadgeschwindigkeitsverläufen wirksame Antiblockierregeleinrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der eingangs erwähnten Antiblockierregeleinrichtung dadurch gelöst, daß in der Auswerteschaltung Schaltmittel vorgesehen sind, die fortlaufend aufgrund eines Vergleichs zwischen zwei von der Radgeschwindigkeit abhängigen Größm in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten die Tendenz der Radgeschwindigkeit auf dem Ast abnehmender und/oder auf dem Ast zunehmender Radgeschwindigkeit feststellen und bei Feststellen der Tendenz "Radgeschwindigkeitsabnahme" ein Steuersignal zum Druckabbau und bei Peststellen der Tendenz "Radgeschwindigkeitszunahme" ein Steuersignal für eine Druckkonstanthaltung oder einen langsamen Druck erzeugen.

Erfindungsgemäß wird also die Tendenz der Radgeschwindigkeit festgestellt und zur Druckregelung herangezogen. Diese Tendenz kann in verschiedener Weise gemessen werden; z.B. kann man den Schlupf des Rades messen und die Schlupfwerte in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten vergleichen. Anstelle des Schlupfes kann man aber auch die Radgeschwindigkeit zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten vergleichen. Die aufeinanderfolgenden.Zeitpunkte können in beiden Fällen einen vorgegebenen Abstand zueinander haben oder aber dadurch bestimmt sein, daß zwischen den zu vergleichenden Werten ein bestimmter Unterschied aufgelaufen ist. In beiden Fällen wird der zum ersten Zeitpunkt vorhandene, später zu vergleichende Wert bis zum Vergleich gespeichert.

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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist eine Schaltung zur Gewinnung eines gefilterten Radgeschwmdigkeitswertes vorgesehen, in der der augenblickliche Radgeschwindigkeit svrert mit einem abgespeicherten Radgeschwindigkeitswert verglichen wird, wobei bei Erreichen einer vorgegebenen Abweichung der Werte voneinander ein Signal zur Korrektur des Speicherwertes um einen vorgegebenen kleinen Wert erzeugt wird. Bei einer digitalen Ausführung ist dieser kleine Korrekturwert, z.B. die kleinste digital durchführbare Änderung des gespeicherten Werts. Das zur Korrektur erzeugte Signal kann dann zur Bildung des Tendenzsignals benutzt werden.

Die beschriebene Anordnung zur Erzeugung des gefilterten Wertes kann für die Bildung des Tendenzsignals alleine vorgesehen sein, Jedoch z.B. auch als Augenblickssignal der Radgeschwindigkeit bei einer Schlupfsignalbildung ausgenutzt werden.

Aus den genannten, zur Korrektur des Speicherwerts erzeugten Signalen können Tendenzsignale dadurch gewonnen werden, daß man von ihneEi ein Zeitglied anstoßen läßt, das dann für eine vorgegebene Zeit ein Ausgangssignal abgibt. In ähnlicher Weise kann man aus den bei den oben erwähnten Vergleichen erzeugten Signalen Tendenzsignale erzeugen.

Man kann die erfindungsgemäß vorgeschlagene Methode der Tendenzmessung sowohl nur bei abnehmender Radgeschwindigkeit, als auch nur bei zunehmender Radgeschwindigkeit, aber auch bei beiden Arten der Geschwindigkeitsänderung gleichzeitig anwenden.

Es sei noch vermerkt, daß man den Zeitabstand zwischen dem Ende des die Tendenzgeschwindigkeitszunahme anzeigen-

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den Signals und dem Beginn des die Tendenz Geschwindigkeit s abnähme anzeigenden Signals "bestimmen kann. Dieser Zeitraum ist kurz, wenn eine Umkehr der Radgeschwindigkeit "bereits im instabilen Gebiet erfolgt ist, und auf Untergrund mit kleinem /u. gebremst wurde. Man kann somit aua dieser Zeitmessung ableiten, daB günstigerweise eine Verlängerung des Druckabbaus erfolgen sollte. Man kann z.B. aufgrund des Unterschreitens einer bestimmten Zeitspanne bei der Messung des Signalabstandes die Druckhaltephase am Ende des Druckabbaus teilweise wegfallen lassen und z.B. bis zum Auftreten eines Beschleunigungssignals oder wenigstens um eine vorgegebene Zeit langer Druck abbauen.

Anhand der Zeichnung sollen mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Pig. 1 - ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 - ein zu I¹Xg. 1 gehörendes Diagramm,

Fig. 3 - ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ,

Fig. 4· - ein zu Fig. 3 gehörendes Diagramm.

In Fig. 1 ist ein Meßwertgeber, der ein von der Radgeschwindigkeit abhängiges Signal abgibt mit 1, ein "Verstärker und Wandler zur Erzeugung eines der Geschwindigkeit proportionalen Signals mit 2 bezeichnet. Der Block 3 ist ein Speicher zur Bildung eines dem Fahrzeuggeschwindigkeitsverlauf angenäherten Signalverlaufs, der Erhöhungen des zugeführten Signals schnell, dagegen Verkleinerungen des Signals nur langsam folgt. Dieser Speicher 3 kann umschaltbare Entladezeitkonstanten haben,

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was jedoch hi ei' ohne Interesse ist. Der im Speicher 3 gespeicherte Bezugswert wird im Komparator 4 mit dem Augenblickswert des Radgeschwindigkeitssignals verglichen; das Glied 4 gibt ein dem gemessenen Schlupf proportionales Signal ab. Überschreitet dieses Schlupfsignal eine Schwelle (Schwellwertstufe 5)» so wird ein Steuersignal für das Einlaßventil 6 und ein vorbereitetes Steuersignal für das Auslaßventil 7 erzeugt.

Im Speicher 8 ist ein kurz zuvor vorhandener Schlupfwert gespeichert. Dieser gespeicherte Schlupfwert wird mit dem augenblicklichen Schlupfwert im Komparator 9 verglichen. Es wird ein Ausgangssignal am Komparator 9 erzeugt, wenn der Augenblickswert den gespeicherten Wert um einen vorgegebenen Betrag überschreitet, d.h. der Schlupf um einen bestimmten Betrag zugenommen hat. Das dann erzeugte Signal veranlaßt die Neueinspeicherung des Augenblickswerts im Speicher 8 und stößt das Zeitglied 10 an, das dann für eine vorgegebene Zeit ein Ausgangssignal abgibt. Mit diesem Signal wird ebenfalls das Einlaßventil 6 direkt angesteuert (ODER-Gatter 11). Außerdem bewirkt dieses Signal zusammen mit dem Steuersignal der Schwellwertstufe 5, daß das Auslaßventil 7 über das UITD-Gatter 12 angesteuert wird.

Die Wirkungsweise der Schaltung der Fig. 1 wird anhand des Zeitdiagramms der Fig. 2 erklärt, in der mit Vg die Radgeschwindigkeit, mit Vg die dem Bezugssignal entsprechende Geschwindigkeit und mit P der Bremsdruck am Rad bezeichnet ist.

Ab t = 0 wird gebremst, der Druck steigt und das Rad beginnt sich mehr als das Fahrzeug zu verlangsamen. Ab dem Zeitpunkt t_Qkann der Speicher 3 der Radgeschwin-

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digkeit nicht mehr folgen und sein Ausgangs signal Vg verkleinert sich langsam. Zum Zeitpunkt t^ wird die Schwelle 5 überschritten und damit durch das Schlupfsignal das Ventil 6 angesteuert und der Druck konstantgehalten. Gleichzeitig wird die Einspeicherung des augenblicklichen Schlupfwertes im Speicher 8 veranlaßt (über ODER-Gatter 13).

Zum Zeitpunkt to weicht der Augenblickswert des Schlupfes um den im Komparator 3 vorgegebenen Wert vom gespeicherten Wert ab und es wird ein Ausgangssignal im Glied 9 erzeugt, das die neue Einspeicherung veranlaßt und das Zeitglied 10 anstößt und damit das Auslaßventil 7 öffnet. Da in der Folge vor Ablauf der Zeitkonstanten /\ T des Zeitgliedes 10 immer wieder neue Setzimpulse (bei t,, t^ und t,-) erzeugt werden und zwar immer, wenn die Differenz der Schlupfwerte wieder gleich groß ist Gd), wird bis tg Druck abgebaut. Bei t,- geht der Druckabbau in eine Druckhaltephase über, weil nach t,- kein Ausgangssignal im Komparator mehr erzeugt wurde. Damit endet nach der Zeit/^ T (ab t,- gerechnet) das Ansteuersignal für das Auslaßventil 7 und damit der Druckabbau. Die Druckkonstanthaltung wird durch das andauernde Schlupfsignal am Ausgang der Schwellwertstufe 5 bewirkt. Sie hält an, bis bei tr, die Schwelle ^ldes Glieds 5 wieder unterschritten wird, also der unzulässige Schlupf verschwunden ist.

In Fig. 3 wird die Verwendung einer digitalen Technik unterstellt. Von dem Meßwertgeber 30 wird der Augenblickswert der Radgeschwindigkeit in digitaler Form an einen Speicher gegeben; dessen Wert wird im Komparator 33 mit dem Wert des Speichers 31 verglichen. Entsprechend dem Vorzeichen der Abweichung des im Speicher 31 gespeicherten Speicherwertes von dem Augenblickswert im Register 32 wird ein kurzer Impuls auf einer der Leitungen 34 oder 35 zum z.B. als Zähler

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ausgebildeten Speicher 31 geschickt, der diesen um einen Schritt nach oben oder unten korrigiert. Man erhält durch diese Methode einen gefilterten Speicherwert, da schnelle Änderungen langsam und damit kurze Störungen nur wenig berücksichtigt werden. Dieser Wert kann als Augenblickswert bei der Schiupisignalmessung dienen. Das Schlupfsignal wird durch den Komparator 36 erzeugt, wobei im Komparator der digitale Wert des Speichers 31 als Augenblickswert und der im Speicher 37 gespeicherte Bezugswert, der dadurch gewonnen wird, daß der Speicher 37 Erhöhungen des zugeführten Werts schnell, dagegen Verkleinerungen nur langsam folgt, verglichen werden. Das bei Auftreten einer bestimmten Abweichung Jl des "Augenblickswert¹¹ vom Bezugswert erzeugte Schlupfsignal steuert über das ODER-Gatter 40 das Einlaßventil 41 aa. Unterstellt man, daß das Zeitglied und die Ansteuerleitung 43 nicht vorhanden sind, wird durch das Schlupfsignal über das durchlässige UND-Gatter 44 auch das Auslaßventil 45 angesteuert. Damit wird Druck abgesenkt.

In Fig. 4 sind wieder die Verläufe der Bezugsgröße Vg, der Radgeschwindigkeit Y_R, des Schlupfwerts Ji und des Drucks P sowie die zum Zeitglied 45 gelangenden Signale J und die Ansteuersignale E für das Einlaßventil bzw. A das Auslaßventil über der Zeit aufgetragen. Der oben erwähnte Druckabbau beginnt bei t^ und endet bei tp. Bei t2 wird nämlich der erste Ausgangsimpuls auf der Leitung 34 wegen des erstmaligen Ubersteigens des Augenblickswerts der Radgeschwindigkeit gegenüber dem vorher (korrigierten) und im Speicher 31 gespeicherten Wert um den vorgegebenen kleinen Wert erreicht. Dieser Impuls gelangt über das bei laufender Regelung über das bistabile Glied 39 geöffnete UND-Gatter zum Zeitglied 46, das gesetzt wird und damit das UND-Gatter sperrt. Damit wird der Druck konstantgehalten und zwar in dem angenommenen, ausgezogenen Pall der Fig. 4 bis zum Zeit-

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punkt t,. Diese Phase des Druckhaltens kommt zustande, weil das Zeitglied durch die ausgezogenen Impulse J jeweils vor Ablauf seiner Zeitkonstanten neu gesetzt wird und weil sich an den letzten Impuls bei t^ noch die Zeitkonstante^l T des Zeitglieds 4-6 anschließt. Nach Abfall des Zeitglieds bei t^ wird Druck aufgebaut, weil auch die Radgeschwindigkeit die Schwelle Λ wieder überschritten hat.

Die erfindungsgemäße Tendenzmessung hat bei dem zweiten, in Fig. 4- angenommenen Fall, der gestrichelt eingezeichnet ist, und bei dem eine sehr kleine Radbeschleunigung unterstellt ist, zur Folge, daß erst bei t^¹ der Druckabbau beendet wird, daß zwar bei t,' ein Neusetzen des Zeitglieds 46 gerade noch rechtzeitig erfolgt, daß jedoch bei t^¹ wegen Ablaufs der Zeitkonstanten Δ T das Auslaßventil 4-5 nochmals bis tr' erregt wird (dort wird ein neuer Impuls auf Leitung 54- erzeugt) und daß der Druck bis tr, (erneuter Ablauf von Λ T) konstantgehalten wird. Da bei tr, auch das Schlupf signal verschwunden ist, wird danach Druck ausgebaut.

In Fig. 3 ist gezeigt, daß man bei diesem Beispiel mit wenigen zusätzlichen Mitteln auch die •Tendenz-Geschwindigkeitsabnahme" sensieren und zur Regelung benutzen kann. Hierfür sind nur das Zeitglied 4-2 und die Leitung 4-3 zusätzlich notwendig. Druck wird nur abgebaut, wenn neben dem Schlupfsignal noch die Tendenz-Geschwindigkeitsabnahme festgestellt wird.

TJm ein Verweilen der Radgeschwindigkeit zwischen zwei Geschwindigkeitsstufen zu vermeiden (keine Tendenzfeststellung) kann man mit Hilfe des Zeitglieds 4-7 nach einer vorgegebenen Zeit <Δ T 1 nach dem letzten Impuls auf das Verzögerungsglied 4-2 (oder gegebenenfalls zusätzlich auf Glied 4-6) feststellen, ob inzwischen eine Tendenz in einer Richtung festgestellt wurde (ODER-Gatter 4-8 und UND-Gatter 4-9).

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Das UND-Gatter 49 läßt einen durch die zweite Zeitkonstante yS^.^2 ^des Zeitglieds bestimmten Impuls zum Auslaßventil 45 durch, wenn nach Ablauf der Zeit /\ T1 ab dem letzten Setzen des Zeitglieds 42 (-und 4-6) keines der Zeitglieder 42 oder 46 mehr angestoßen wurde, also keine Änderung der Radgeschwindigkeit erfolgte. Das heißt, es wird kurzzeitig (/C\Tp) Druck abgebaut.

- Patentansprüche -

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

Antiblockierregeleinrichtung, bestehend aus wenigstens einem Meßwertgeber zur Messung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrads, aus einer Auswerteschaltung, der die Signale des Meßwertgebers zugeführt; werden und die diese zu Steuersignalen verarbeitet und aus einer Bremsdrucksteuereinrichtung, die mit den Steuersignalen beaufschlagt wird und eine Variation des Bremsdrucks bewirkt, wobei das Auftreten eines Radschlupfs bestimmter Größe und/ oder einer Radverzögerung betimmter Größe die Druckabsenkung einleitet, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteschaltung Schaltmittel vorgesehen sind, die fortlaufend aufgrund eines Vergleichs zwischen zwei von der Radgeschwindigkeit abhängigen Größen in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten die Tendenz dex^ Radgeschwindigkeit auf dem Ast abnehmender und/oder auf dem Ast zunehmender Radgeschwindigkeit feststellen und bei feststellen der Tendenz "Radgeschwindigkeitsabnähme" ein Steuersignal zum Druckabbau und bei der Tendenz "Racigeschwindigkeitszunahme" ein Steuersignal für eine Druckkonstanthaltung oder einen langsamen Druckaufbau erzeugen.
2. Antiblockierregeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine von der Radgeschwindigkeit zu einem Zeitpunkt abhängige Größe gespeichert und zum Vergleich im folgenden Zeitpunkt herangezogen wird.
3. Antiblockiexrregeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Differenz zwischen einem Bezugswert und der augenblicklichen Radgeschwindigkeit zum jeweiligen Meßzeitpunkt; abhängige Größen zum Vergleich herangezogen u erden.

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- Patentansprüche '%·
4-. AntiblockierregeleirLrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tendenzsignal nur erzeugt wird, wenn die Differenz der beiden zu vergleichenden Werte, im vorgegebenen Zeitabstand gemessen, einen vorgegebenen Wert übersteigt.
5. Antiblockierregeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Radgeschwindigkeiten entsprechende Signale als Vergleichsgrößen dienen.
6. Antiblockierregeleinrichtung nach einem der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Peststellung einer Abweichung vorgegebener Größe erzeugten Signale des Vergleichers zur Bildung des Tendenzsignals benutzt werden.
7. Antiblockierregeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung zur Gewinnung eines gefilterten Radgeschwindigkeitswertes vorgesehen ist, in der der augenblickliche Radgeschwindigkeitswert mit einem abgespeicherten Radgeschwindigkeitswert verglichen und bei einer vorgegebenen Abweichung der Werte ein Signal zur Korrektur des gespeicherten Werts um einen vorgegebenen kleinen Wert erzeugt wird und daß Schaltmittel vorgesehen sind, die das bei der vorgegebenen Abweichung jeweils erzeugte Signal zur Bildung des Tendenzsignals benutzen.
8. Antiblockierregeleinrichtung nach Anspruch 7_T dadurch gekennzeichnet, daß das Tendenzsignal mittels eines Zeitglieds erzeugt wird, das durch die bei der vorgegebenen Abweichung jeweils erzeugten Signale angestoßen wird und für eine vorgegebene Zeit ein Ausgangssignal abgibt.

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E-380 / - Patentansprüche -
9- Antiblockierregeleinrichnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungen digital ausgelegt sind.
10. Antiblockierregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsgröße zur Schlupfmessung in ihrem Abnahmegradienten variabel ausgebildet ist, und daß Schaltmittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von aem vorhandenen /u des Untergrunds (z.B. mittels Messung des geregelten Drucks oder der Fahrzeugverzögerung ermittelt) den Abnahmegradienten variieren.
11. Antiblockierregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel zur Messung des Zeitabstandes zwischen dem Ende des die Tendenz "Geschwindigkeitszunahme" anzeigenden Signals und dem Beginn des die Tendenz "Geschwindigkeitsabnahme" anzeigenden Signals bestimmt wird und daß bei Unterschreiten einer vorgegebenen Zeit ein Hilfssignal insbesondere zur Erzeugung einer Druckabbauverlängerung wenigstens im angelaufenen Regelzyklus erzeugt wird.

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