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Dokumentenidentifikation DE2313763C2 16.07.1987
Titel Elektrische Überwachungseinrichtung für einen Antiblockierregler in einer Fahrzeugbremse
Anmelder Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart, DE
Erfinder Leiber, Heinz, 6906 Leimen, DE
DE-Anmeldedatum 20.03.1973
DE-Aktenzeichen 2313763
Offenlegungstag 26.09.1974
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.07.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.07.1987
IPC-Hauptklasse B60T 8/88

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für einen Antiblockierregler in einer Fahrzeugbremse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1. Stand der Technik

Antiblockierregler sollen bekanntlich das Blockieren von Fahrzeugrädern überwachen. Dies geschieht dadurch, daß bei mittels Fühler festgestellter Blockierneigung wenigstens eines Rades z. B. durch Messung dessen Verzögerung und/oder Schlupf, die weitere Erhöhung des Bremsdruckes verhindert und eine Druckabsenkung eingeleitet wird. Aufgrund des weiteren Radverhaltens wird auf einen Bremsdruck geregelt, der eine blockierfreie optimale Bremsung ermöglicht.

Die Regelung des Bremsdrucks wird bei einer bekannten Reglerart mittels in die Bremsleitung eingeschalteter Regelventile bewirkt, die zeitweise Bremsflüssigkeit in eine Rückführleitung abfließen lassen. Bei einem anderen Reglerkonzept wird in Abhängigkeit von der Blockierneigung mittels Ventilen die Stellung eines Kolbens verschoben, der seinerseits bei Bewegung aus seiner Ausgangsstellung zuerst ein in die Bremsleitung eingeschaltetes Ventil schließt und danach den Raum für die zwischen diesem Ventil und dem Radbremszylinder verbleibende Bremsflüssigkeit vergrößert.

Bei beiden Reglern kann es aufgrund von auftretenden Fehlern in den Sensoren und/oder der Auswerteelektronik vorkommen, daß die Ventile fälschlicherweise ansprechen und eine Druckabsenkung bewirken, obwohl keine Blockierneigung vorliegt. Damit kann für längere Zeit jede Bremswirkung ausgeschaltet sein.

Aus diesem Grunde ist es notwendig, den Regler zu überwachen. Es gibt grundsätzlich zwei Möglichkeiten der Überwachung, nämlich eine passive Überwachungsmöglichkeit und eine aktive Überwachungsmöglichkeit.

Bei der passiven Überwachung, z. B. entsprechend der DE-OS 19 38 389 oder DE-OS 22 09 745, wird dauernd überprüft, ob an bestimmten Stellen des Antiblockierreglers unmögliche oder unwahrscheinliche Signale, z. B. zu lange Ventilansteuersignale auftreten. Ist dies der Fall, so wird auf einen Fehler geschlossen und eine Warnung oder Abschaltung vorgenommen.

Bei der aktiven Überwachung wird dagegen in einem Testzyklus durch Einwirken auf den Antiblockierregler überprüft, ob der Regler richtig funktioniert.

So ist es aus der DE-OS 20 48 829 bekannt, eine Sicherheitsschaltung zu verwenden, die von Zeit zu Zeit den Regler mit einem eine Blockierneigung vortäuschenden Signal beaufschlagt und prüft, ob innerhalb der Sollzeit eine entsprechende Reaktion des Reglers erfolgt. Nur, wenn dies der Fall ist, erfolgt keine Warnung nach Beendigung des Tests. Zum Beispiel können die Meßwertgeber des Antiblockierreglers hierdurch nicht überwacht werden.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinrichtung zu schaffen, die - gleichgültig, wo ein Fehler im Regler auftritt - sicher das Funktionieren des Antiblockierreglers erkennen kann.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das Wesen der Erfindung wird darin gesehen, daß eine von der Reglerfunktion völlig unabhängige Überwachungseinrichtung verwendet wird und daß diese das Bewegungsverhalten des Fahrzeugs nacheinander bei Regelbetrieb und bei kurzzeitig ungeregeltem Bremsdruck und damit gegebenenfalls kurzzeitig blockierten Rädern ermittelt; wenn die Bremswirkung in letzterem Fall größer ist, wird ein Fehler im Regler angenommen und wenigstens für eine Zeit wird der Regler unwirksam gemacht. Hier ist sichergestellt, daß der defekte Regler rechtzeitig und unabhängig von der Fehlerquelle abgeschaltet wird. Die Abschaltung nur für eine bestimmte Zeit ist deshalb angebracht, weil auch bei einwandfreiem Reglerbetrieb, bei bestimmten Straßenverhältnissen (Schotter, Tiefschnee) mit blockierten Rädern eine Bremswegverkürzung zustande kommt.

Vorteilhafte Weiterbildungen

Die bessere Bremswirkung kann durch Ermittlung verschiedenster Meßwerte festgestellt werden. Am günstigsten ist es, die Fahrzeugverzögerung selbst mittels eines entsprechenden Meßwertgebers zu messen. Man kann jedoch auch die Fahrzeuggeschwindigkeit, z. B. mittels bekannter optischer Systeme (z. B. ähnlich GB-PS 12 49 302) oder einem ungebremsten Rad oder in sonstiger bekannter Weise ermitteln und aus der Geschwindigkeitsabnahme innerhalb vorgegebener Zeiten bei den aufeinanderfolgenden Betriebszuständen auf das Bremsverhalten schließen. Auch eine Messung des in einer bestimmten Zeit zurückgelegten Weg gibt einen Anhaltspunkt für die Bremswirkung, jedoch muß hier gegebenenfalls noch die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung berücksichtigt werden. Schließlich läßt sich auch die unterschiedliche Änderung der Fahrzeugverzögerung in den beiden Betriebszuständen ermitteln und hieraus auf den Zustand der besseren Bremswirkung schließen. Es sei an dieser Stelle vermerkt, daß die Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch ein wenigstens zeitweise nicht gebremstes Rad bekannt ist (DE-OS 18 13 256 und US-PS 36 53 727).

Weiterbildungen und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Figurenbeschreibung.

Zeichnungsbeschreibung

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel.

In der Fig. 1 ist in schematischer Form der Antiblockierregler dargestellt, der aus vier Radsensoren 1 bis 4, einer Auswerteschaltung 5 für diese Signale und vier Bremssteuerventilen 6 bis 9 für die Bremsdruckvariation besteht. Die zu den Ventilen (z. B. Einlaßventilen) 6 und 7 der beiden nicht angetriebenen Räder führenden Leitungen sind über ODER-Gatter 10 und 11 mit den die ankommenden Signale verlängernden Zeitgliedern (z. B. umd 150 msec) 13 und 14 verbunden. Die zu den Ventilen 8 und 9 der Hinterräder führenden Ansteuerleitungen sind über ein ODER-Gatter 12 mit einem entsprechenden Zeitglied 15 verbunden. Sind innerhalb einer Periode von 150 msec die beiden Vorderradventile und wenigstens ein Hinterradventil erregt, hat also der Regler angesprochen, so gibt ein UND-Gatter 16 ein Prüfsignal ab, das einen Prüfzyklus einleitet. Dieses Signal läuft über ein Zeitglied 17 mit einer Verzögerung von z. B. 200 msec zu einem UND-Gatter 18 und bei betätigter Bremse (Signal an der Klemme 19) weiter über ein ODER-Gatter 20 und ein z. B. um 50 msec das Signal verlängernde Zeitglied 21. Durch das Zeitglied 17 ist sichergestellt, daß der Regler 200 msec gearbeitet hat, bevor das Signal am Ausgang des Zeitglieds 21 über ein ODER-Gatter 22 und ein UND-Gatter 23 ODER-Gatter 24 und 25 sperrt. Diese Gatter 24 und 25 sind in die Ansteuerleitung für das Ventilrelais 26 bzw. Pumpenrelais 27 eingeschaltet. Diese Relais werden z. B. bei Betätigung des Zündschlosses erregt. Relais 26 legt dann über seinen Kontakt 26a Masse an die Ventile 6 bis 9, so daß sie bei Ansteuerung erregt werden können. Entsprechend wird durch das Relais 27 ein (nicht dargestellter) Kontakt im Kreis des Antriebs der Rückförderpumpe geschlossen. Mit Sperrung der UND-Gatter 24 und 25 wird somit für wenigstens 50 msec. (Zeitglied 21) jede Ventilerregung unterbunden und damit ein Druckaufbau auf hohes Niveau bewirkt, der die Räder zum Blockieren bringen kann.

Am Wagenkasten des Fahrzeugs ist ein Verzögerungssensor 30, z. B. mit analoger Spannungsabgabe vorgesehen. Dieser liefert ein der Fahrzeugverzögerung entsprechendes Signal an einen Speicher 31 und zwei Vergleicher 32 und 33. Der Speicher 31 wird bei Betätigung der Bremse (Signal an Klemme 19) gesetzt, d. h. er speichert ab diesem Zeitpunkt die gerade vorhandene Fahrzeugverzögerung. Steigt die Verzögerung weiter an und übersteigt die augenblicklicke Verzögerung die gespeicherte Verzögerung um einen durch den Vergleicher 32 gegebenen Wert, so setzt das Ausgangssignal des Vergleichers 32 über ein ODER-Gatter 34, ein Zeitglied 35 (z. B. Verzögerung von 3 ms) und ein UND-Gatter 36 den Speicher 31 auf den nun anstehenden Verzögerungswert. Nach Ablauf der 200 ms des Zeitglieds 17, also zu Beginn des zweiten Teils des Prüfzyklus, hat der Speicher 31 den zuletzt im Regelbetrieb erreichten Verzögerungswert gespeichert. Erfolgt nun in der anschließenden Phase ohne Regelung eine weitere entsprechende Erhöhung der Fahrzeugverzögerung, so wird durch den dann entstehenden Ausgangsimpuls im UND-Gatter 37 für das Signal am Ausgang des Zeitglieds 21 geöffnet und damit bleibt wegen eines Zeitglieds 38 mit z. B. 2 sec. Signalverlängerung für diese Zeit die Regelung abgeschaltet.

Gleichzeitig wurde zwar der Speicher 31 neu gesetzt, was hier jedoch unerheblich ist.

Bei Auftreten des Ausgangssignales des Zeitglieds 21, also zu Beginn des zweiten Teils des Prüfzyklus, wird, wenn die bessere Bremswirkung bei Regelung erzielt wird, über ein UND-Gatter 39 und ein Zeitglied 40 (mit Signalverlängerung von z. B. 3 sec.) eine Einleitung eines weiteren Prüfzyklus für diese Zeit verhindert. Damit diese Zeit nicht anläuft, wenn der Regler abschaltet, wird bei Ansprechen des Zeitglieds 38 das Zeitglied 40 gelöscht. Da andererseits bei anhaltendem Ausgangssignal des UND-Gatters 16 (Reglerbetrieb) bei Erscheinen des Ausgangssignals des Zeitlgieds 21 ein UND-Gatter 41 durchlässig wird und sich dann selbst durchlässig hält, solange Reglerbetrieb läuft (also der Regler nicht abgeschaltet ist), ist ein UND-Gatter 42 für ein Ausgangssignal des Vergleichers 33 vorbereitet, der ein Ausgangssignal bei einem vorgegebenen Unterschreiten der gespeicherten Verzögerung abgibt, d. h. also dann, wenn die Verzögerung geringer wird. Das Ausgangssignal des UND- Gatters 42 kippt die bistabile Stufe 43, die dann nach Verzögerung um 500 msec. (Zeitglied 46 zur Filterung) über ein UND-Gatter 44 und das ODER-Gatter 20 einen neuen Prüfzyklus einleitet, vorausgesetzt, der Regler ist nicht abgeschaltet (Leitung 45).

In der Fig. 1 sind zwei denkbare Überprüfungsschaltungen mit dargestellt. Bei der einen ist ein Zähler 50 vorgesehen, der die Impulse bei Verzögerungserhöhung und bei Verzögerungserniedrigung am Vorwärts- bzw. Rückwärtszähleingang zugeführt erhält. Sind die Stufen der Vergleicher 32 und 33 gleich groß, so muß am Bremsende der Zählerstand 0 sein. Ein von 0 abweichendes Signal gelangt am Bremsende über ein UND-Gatter 51 zu einer Warnlampe 52 . Zu Beginn der neuen Bremsung erfolgt die Rückstellung des Zählers 50.

Bei der anderen möglichen Ausführungsform der Überwachungsschaltung wird vor Fahrtbeginn ein Signal auf eine Klemme 60gegeben. Durch das verzögernde Zeitglied 61 (500 msec) erscheint am Ausgang eines UND-Gatters 62 für 500 msec ein Signal, das über eine Leitung 63 einen Prüfzyklus einleitet. Durch ein UND-Gatter 64 wird geprüft, ob innerhalb dieser 500 msec ein Signal zum Ausgang des UND-Gatters 38 gelangt, was bei richtigem Funktionieren nicht sein darf. Andererseits darf das Signal am Ausgang des UND-Gatters 24 nicht unterdrückt werden, was durch ein UND-Gatter 65 festgestellt wird. Am Ausgang des ODER-Gatters 66 darf also kein Signal entstehen, sonst wird dies über ein Glied 67 angezeigt bzw. die Schaltung abgeschaltet. Hier kann zusätzlich noch geprüft werden, ob das Ausgangssignal des Zeitglieds 17 rechtzeitig Signal abgibt (Leitung 68).

In Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt. Von den vier Ventilen kommende Leitungen sind mit 70 und 73 bezeichnet. Wie in Fig. 1 werden auch hier die Signale über Zeitglieder 74 bis 76 geführt und auf ein UND-Gatter 77 gegeben, das bei Ansprechen der Ventile der Vorderachse und wenigstens eines der Hinterachse innerhalb einer vorgegebenen Zeit den Prüfzyklus einleitet. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 77 gelangt über ein weiteres UND-Gatter 78 zu einem Regelventil 79, z. B. des linken Hinterrads und läßt dort den Druck absinken, so daß dieses Rad praktisch ungebremst ist und damit ein Maß für die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt. Nach Ablauf der Verzögerungszeit des Zeitgliedes 80 (z. B. 100 msec) wird ein UND- Gatter 81 durch das Ausgangssignal des Zeitglieds 80 für die Impulse des Impulsgebers des linken Hinterrads, die bei 82 zugeführt werden, geöffnet. Die Impulsfolgefrequenz der Impulsfolge ist proportional der Drehgeschwindigkeit des linken Hinterrads und damit der Fahrzeuggeschwindigkeit. Ein Zeitglied 83 entspricht dem Zeitglied 80 (100 msec. Verzögerung), während ein Zeitglied 84 das Signal verlängert (100 msec). Durch die Zeitglieder 80, 83 und 84bedingt wird somit 100 msec. nach Absenken des Bremsdrucks am linken Hinterrad 100 msec. lang die Impulse des Impulsgebers des linken Hinterrads auf den Vorwärtszähleingang eines Impulszählers 85 gegeben. Nach diesen 100 msec. (Zeitglied 83) werden einmal 100 msec. lang die UND-Gatter 86 für die Ansteuersignale der übrigen Ventile 87 gesperrt, also die Regelung unwirksam gemacht und zum anderen werden in dieser Zeit die Impulse des Impulsgebers (82 ) über ein UND-Gatter 88 auf den Rückwärtszähleingang des Zählers 85 gegeben und gleichzeitig der andere Eingang gesperrt. Solange Eingangsimpulse zum Zähler 85 gelangen, ist dessen Ausgang über ein verlängerndes Zeitlglied 98 (10 msec) gesperrt, d. h. ein UND-Tor 89 öffnet kurz nach Einspeisung des letzten Impulses. Die jeweils eingespeisten Impulszahlen entsprechen den zurückgelegten Wegstrecken. Ist die dem Rückwärtszähleingang zugeführte Impulszahl um einen bestimmten Betrag geringer, also der zurückgelegte Weg in den 100 msec. bei nicht geregelten Rädern - mehr als durch die inzwischen erfolgte Geschwindigkeitsabnahme bedingt - kleiner, so wird ein Signal vom Zähler abgegeben, das ein UND-Gatter 90 durchlässig macht und damit ein Zeitglied 91 beaufschlagt, das eine Sperrung der Ventilsteuerung für z. B. 2 Sekunden und das Einschalten einer Warnlampe 92 bewirkt.

Bei Einleitung der Sperrung der Ventilsteuerung bzw. bei Ausbleiben eines Ausgangssignales des Zählers 85 am Ende des Ausgangssignals des Zeitglieds 84 wird über ein UND- Gatter 93 der Zähler rückgestellt. Das letztgenannte Signal, das anzeigt, daß der Regler in Ordnung ist, setzt auch ein Zeitglied 94 in Betrieb, das für z. B. eine Sekunde über ein UND-Gatter 95 das Tor 78 für die Einleitung eines neuen Prüfzyklus sperrt. Sind alle Ventile gleichzeitig erregt (also auch Ventil 79), so ist ein Defekt aufgetreten. In diesem Falle wird sofort ein Prüfzyklus eingeleitet, wozu die Sperrung des Tors 78 über das Ausgangssignal eines UND-Gatters 95 bedingt durch das Ausgangssignal eines UND-Gatters 96 aufgehoben wird. Ist eines der Ventile 87 erregt, obwohl ein Sperrsignal für die Steuerung dieser Ventile anliegt, so wird dies über Gatter 97 angezeigt bzw. der Ventilstrom abgeschaltet.


Anspruch[de]
  1. 1. Elektrische Überwachungseinrichtung für einen Antiblockierregler in einer Fahrzeugbremse, der aus Meßwertgebern zum Aufnehmen des Radbewegungsverhaltens, aus einer Auswerteschaltung, der die Signale der Meßwertgeber zugeführt werden und die hieraus Drucksteuersignale erzeugt und aus einer Bremsdrucksteuereinrichtung besteht, die diese Drucksteuersignale zur Variation des Bremsdrucks in Abhängigkeit vom Radbewegungsverhalten empfängt, wobei die Überwachungseinrichtung eine Ansteuerschaltung enthält, die unter gegebenen Voraussetzungen eine Überprüfung auf richtige Funktion des Antiblockierreglers durch dessen Ansteuerung enthält, die bei Erkennen eines Fehlers aufgrund dieser Überprüfung den Antiblockierregler wenigstens teilweise und wenigstens zeitweise unwirksam macht, dadurch gekennzeichnet, daß

    1. a) die Ansteuerschaltung (10-23; 70-80, 83, 84, 90) durch das Ansprechen des Antiblockierreglers (1-9; 79, 87) in Betrieb gesetzt wird und nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit den Antiblockierregler zumindest teilweise unwirksam macht,
    2. b) die Bewertungsschaltung (30-32; 81, 82, 85, 88, 89, 98) ein Meßglied (30, 31; 81, 85, 88) zur nacheinander folgenden Messung von das Fahrzeugbewegungsverhalten kennzeichnenden Signalen bei voll arbeitenden Antiblockierregler (1-9; 79, 87) und bei wenigstens teilweise unwirksam gemachten Antiblockierregler (1-9; 79, 87) enthält,
    3. c) der Bewertungsschaltung (30-32; 81, 82, 85, 88, 89, 90) ein Vergleichsglied (32/33; 85) zugeordnet ist, das die dem Fahrzeugbewegungsverhalten kennzeichnenden Signale in den beiden Meßperioden miteinander vergleicht,
    4. d) das Vergleichsglied (32/33; 85) auf ein Steuerglied (37, 38; 89-91) einwirkt, um den Antiblockierregler (1-9; 89, 98) über ein Schaltsignal wenigstens teilweise und wenigstens zeitweise abzuschalten, wenn das Fahrzeug bei wenigstens teilweise unwirksam gemachten Antiblockierregler (1-9; 89-98) stärker abgebremst wird.


  2. 2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßglied (30, 31) als Fahrzeugverzögerungsmesser (30) mit nachgeschaltetem Speicher (31) zur Messung der Fahrzeugverzögerung zu den verschiedenen Zeitpunkten ausgebildet ist.
  3. 3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßglied zur Messung der Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit in den aufeinander folgenden Perioden ausgebildet ist.
  4. 4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßglied (81, 82, 85, 88) als Wegemesser zur Messung des vom Fahrzeug zurückgelegten Wegs in den aufeinanderfolgenden Perioden ausgebildet ist.
  5. 5. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (39, 40) vorgesehen sind, die ansprechen, wenn die größere Bremswirkung bei Regelbetrieb festgestellt wird und dann für eine vorgegebene Zeit die Einleitung einer weiteren Überprüfung verhindern.
  6. 6. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glied vorgesehen ist, das ein Unwirksammachen des Antiblockierreglers verzögert oder verhindert, wenn ein vorgegebener Lenkradeinschlag oder eine vorgegebene Verdrehgeschwindigkeit des Lenkrads vorliegt.
  7. 7. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (60-67) vorgesehen sind, die von Zeit zu Zeit, insbesondere zum Fahrzeugstart, eine Überprüfung der Überwachungsschaltung dadurch einleiten, daß sie ein dem Ansprechen des Antiblockierreglers (1-9) entsprechendes Signal auf den Eingang (10-12) der Überwachungsschaltung koppeln und das Entstehen oder Nichtentstehen von Signalen innerhalb der Überwachungsschaltung zu bestimmten Zeitpunkten überprüfen.






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