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Dokumentenidentifikation DE2901740C2 23.02.1989
Titel Verfahren zum blockiergeschützten Abbremsen eines Fahrzeugrades
Anmelder Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Sato, Makoto, Kamifukuoka, Saitama, JP;
Ohmori, Taiji;
Tsuchiya, Yoshikazu, Kawagoe, Saitama, JP
Vertreter Mitscherlich, H., Dipl.-Ing.; Gunschmann, K., Dipl.-Ing.; Körber, W., Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.; Schmidt-Evers, J., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 17.01.1979
DE-Aktenzeichen 2901740
Offenlegungstag 19.07.1979
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.02.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.02.1989
IPC-Hauptklasse B60T 8/62
IPC-Nebenklasse B60T 8/66   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum blockiergeschützten Abbremsen eines Fahrzeugrades, bei dem ein Radgeschwindigkeitssignal erzeugt wird, ein die Fahrzeuggeschwindigkeit nachbildendes Signal erzeugt wird, ein Referenzsignal und ein zweites, niedrigeres Referenzsignal aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal abgeleitet wird, ein Radverzögerungssignal abgeleitet wird, das Radgeschwindigkeitssignal und das Referenzsignal miteinander verglichen werden, das Radverzögerungs- bzw. -beschleunigungssignal mit Schwellenwerten für Radverzögerung verglichen werden, das auf das Rad ausgeübte Bremsmoment aufgrund der Signalvergleiche konstant gehalten oder verringert wird, diese Veränderung des Bremsmoments durch Aufbringen eines Gegendruckes im Radbremszylinder durch Erregen von Magnetventilen eines hydraulischen Hilfkreises bewirkt wird, das Bremsmoment verringert wird, wenn das Radgeschwindigkeitssignal unter den Pegel des Referenzsignals fällt und das Radverzögerungssignal seinen Schwellenwert unterschreitet, das Bremsmoment außerdem für eine vorgegebene Zeit verringert wird, wenn das Radgeschwindigkeitssignal unter den Pegel des niedrigen Referenzsignals absinkt, der Gegendruck unabhängig von der Betätigung der Bremse durch den Fahrer aufgebracht wird und/oder vom Vergleich mit den Schwellenwerten der Radverzögerung oder Radbeschleunigung nicht abhängig ist.

Wenn ein Fahrzeug plötzlich angehalten wird, können seine Räder blockiert werden, falls die auf die Räder wirkende Bremskraft zu groß ist. Sobald die Räder während des Bremsens blockiert werden, wird nicht nur die Wirksamkeit der Bremsung vermindert, sondern es gehen auch die Richtungsstabilität und die Steuerbarkeit des Fahrzeugs in gefahrvoller Weise verloren.

Die genannte Gefahr kann vermieden werden, indem das auf das Rad ausgeübte Bremsmoment ohne Rücksicht auf die vom Fahrer vorgesehene Bremskraft automatisch derart gesteuert wird, daß der Schlupfgrad des Rades in einen angemessenen Bereich fällt, zum Beispiel zwischen 15 und 20%.

Zu diesem Zweck sind verschiedene Antiblockierverfahren vorgeschlagen worden, aber bisher ist keines von ihnen zufriedenstellend vom Standpunkt der Leistung, der Zuverlässigkeit und der Wirtschaftlichkeit.

Im allgemeinen werden bei den herkömmlichen Antiblockierverfahren die Beschleunigung des Rades und seine Verzögerung, d. h. seine negative Beschleunigung ermittelt, und das Bremsmoment wird durch Beurteilung der Möglichkeit einer Radblockierung aus der Größe der Beschleunigung und der Verzögerung gesteuert.

Es ist jedoch schwierig, unter verschiedenen Bedingungen das Bremsmoment derart zu steuern, daß der Schlupfgrad in einen angemessenen Bereich fällt, falls die Steuerung allein auf der Größe von Radbeschleunigung und -verzögerung beruht. Es ist daher erstrebenswert, den Schlupfgrad in geeigneter Art als einen der steuernden Faktoren zu verwenden.

Der Begriff "Schlupfgrad" wird hier so verwendet, daß er ein Maß gemäß folgender Gleichung bedeutet:

λ = 1 - Vw/V

worin λ den Schlupfgrad, Vw die Umfangsgeschwindigkeit des Rades und V die Fahrzeuggeschwindigkeit bedeuten.

Wie aus dieser Gleichung ersichtlich, besteht keine direkte Beziehung zwischen dem Schlupfgrad λ und der Radbeschleunigung ≙w, die durch Differenzierung der Umfangsgeschwindigkeit Vw des Rades erhalten wird. Daher ist es nötig, die Geschwindigkeit des Fahrzeugchassis zu ermitteln, um den Schlupfgrad des Rades während des Bremsens zu bestimmen.

Zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Fahrzeugchassis, d. h. der Fahrzeuggeschwindigkeit, sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, nämlich (1) die Verwendung eines an dem Fahrzeug angebrachten Doppler-Radar, (2) die Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Umfangsgeschwindigkeit eines besonderen nichtgebremsten Rades und (3) Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch Integrieren der Beschleunigung und Verzögerung. Diese herkömmlichen Maßnahmen erfordern jedoch unbequemerweise aufwendige Konstruktionen von Vorrichtungen und zeigen eine mäßige Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Es ist also nicht leicht, ein Verfahren zu erhalten, das die Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf zufriedenstellende Weise unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten bietet.

Aus der DE-AS 20 63 944 ist bereits ein System bekannt, das derart ausgebildet ist, daß dann, wenn die erfaßte Radgeschwindigkeit niedriger ist als eine höhere Bezugs-Radgeschwindigkeit und wenn ein Radverzögerungssignal vorliegt, Einlaß- u. Auslaßventile eines Hilfskreises erregt werden, um das Bremsmoment zu verringern. Wenn jedoch die Radgeschwindigkeit abfällt, wird, wenn das Radbeschleunigungssignal von einem Fühler erzeugt wird, kein Ausgangssignal abgegeben, weshalb das Auslaßventil nicht erregt wird. Dadurch kann das Bremsmoment nur konstant gehalten oder erhöht werden, eine Verringerung des Bremsmoments und damit des Bremsdrucks ist nicht möglich.

Aus der DE-OS 22 43 260 ist bereits ein Antiblockiersystem für die gemeinsame Regulierung des Bremsdrucks an mehreren Rädern bekannt, bei dem neben einem ersten Schwellenwert als Bezugsgeschwindigkeitssignal ein zweiter Schwellenwert vorgesehen ist, der extrem tief angesetzt ist.

Aus der Druckschrift ATZ ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem der Bremsdruck konstant gehalten wird, wenn ein erster Schlupfschwellenwert zu Beginn des Bremsens erreicht wird, wobei anschließend der Druck jedesmal verringert wird, wenn während des weiteren Bremsens der Schwellenwert erreicht wird.

Aus der DE-AS 19 37 123 ist eine Bremskraftregelung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bekannt, bei der für die optimale Funktion von Bremsreglern sowohl Radschlupf als auch Radverzögerung verwendet werden müssen. Die Erfassung des Ist-Werts des Radschlupfes bereitet jedoch außerordentliche Schwierigkeiten und kann unter besonderen Umständen sogar unmöglich sein.

Die DE-OS 16 55 454 offenbart ein für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen geeignetes Antiblockiersystem, bei dem bei Erreichen einer Drehverzögerungsschwelle der Bremsdruck nicht abgesenkt wird, sondern vielmehr zunächst abgewartet wird, ob das betreffende Rad in einen größeren Schlupfbereich gelangt oder nicht gelangt.

Aus der US-PS 34 94 671 ist bereits ein Kraftfahrzeug-Antirutsch-Steuersystem bekannt, bei dem nachteiligerweise bezüglich der Kriterien beim Ansteuern von Einlaß- u. Auslaßventilen ein konstanter Bereich vor dem Absenken und ein konstanter Bereich während des Wiederanstiegs des Bremsmoments fehlen.

Aus der DE-OS 27 01 866 ist eine Antiblockiersteuerung bekannt, die eine sog. Dreipunktsteuerung für das Bremsmoment eines Einlaßventils und eines Auslaßventils enthält.

Schließlich offenbart die DE-OS 22 55 241 eine Antiblockiersteuerung mit einer sog. Dreipunktsteuerung zur Betätigung des Bremsluftdrucks mittels Magnetventilen. In dieser bekannten Antiblockiersteuerung wird, wenn die Radverzögerung einen Schwellwert unterschreitet, ein weiterer Bremsdruckaufbau abgebrochen. Danach wird das Bremsmoment abgesenkt, falls die Relation zwischen Radgeschwindigkeit und Verzögerung sich nicht ausreichend verändert. Die Druckabsenkung wird beendet, sobald die Radverzögerung den Schwellwert wieder überschreitet, und der Druckaufbau erfolgt wieder, wenn ein Geschwindigkeitssignal einen variablen Schwellwert überschreitet. Nachteilig dabei sind unter anderem die Ableitung des Beschleunigungssignals aus einem Geschwindigkeitsignal, das seinerseits proportional zur Drehgeschwindigkeit desjenigen Rades ist, das sich am langsamsten dreht, und die Unmöglichkeit der Bremsdruckabsenkung bei kleiner Radgeschwindigkeit.

In Anbetracht dessen zielt die Erfindung hauptsächlich daraufhin, ein neues und verbessertes Antiblockierverfahren für Fahrzeugräder oder ein Verfahren zur Verhinderung des Rutschens von Fahrzeugrädern zu schaffen, bei dem der Schlupfgrad eines Rades sowie dessen Beschleunigung und Verzögerung als einer der wesentlichen Faktoren zur Steuerung des Bremsmoments verwendet wird, und bei dem das Bremsmoment automatisch auf genaue und einfache Weise mit hoher Zuverlässigkeit gesteuert wird, um den Schlupfgrad innerhalb eines angemessenen Bereiches zu halten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das ein Reagieren der benutzten Regelanlage auf die vorgefundenen Straßenverhältnisse - auch unabhängig von der Bremsbetätigung durch den Fahrer - erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1(a) eine schematische Schnittdarstellung wesentlicher Teile eines Fahrzeug-Bremssystems und einen Hilfskreis zur Beeinflussung des ausgeübten Bremsmomentes, welche die Prinzipien der Erfindung verkörpern;

Fig. 1(b) eine der Fig. 1(a) ähnliche Ansicht mit einer modifizierten Form des Bremssystems der Fig. 1(a);

Fig. 2(a) ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Einrichtung zur Nachbildung der Fahrzeuggeschwindigkeit;

Fig. 2(b) ein Blockschaltbild der wesentlichen Teile einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Betriebs der in Fig. 2(a) gezeigten Speicherschaltung;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der in Fig. 2(a) gezeigten Fahrzeuggeschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung;

Fig. 4 die Zuordnung der Fig. 4(a) und 4(b) zueinander;

Fig. 4(a) und 4(b) eine Signalverarbeitungsschaltung und eine logische Schaltung zum Betreiben des in Fig. 1 gezeigten Hilfskreises;

Fig. 5 die Zuordnung der Fig. 5(a) und 5(b) zueinander;

Fig. 5(a) und 5(b) eine modifizierte Form der Signalverarbeitungs-Logikschaltungen;

Fig. 6 ein Zeitablaufdiagramm zur beispielhaften Erläuterung der Tätigkeiten des in Fig. 1(a) gezeigten Bremssystems und der Signalverarbeitungsschaltung;

Fig. 7 die Zuordnung der Fig. 7(a) und 7(b) zueinander;

Fig. 7(a) und 7(b) eine weitere modifizierte Form der Signalverarbeitungs- und Logikschaltungen; und

Fig. 8 ein Zeitablaufdiagramm zur beispielhaften Erläuterung der Tätigkeiten des in Fig. 1(a) gezeigten Bremssystems und Signale.

Unter Bezug auf Fig. 1(a) ist ein Bremspedal 1 mit einem Hauptzylinder 2 verbunden, so daß ein hydraulischer Bremsdruck erzeugt wird, wenn das Bremspedal 1 durch den Fuß des Fahrers niedergedrückt wird. Der Hauptzylinder 2 ist über eine Leitung 3 mit einer Bremsölkammer 11 verbunden, die zwischen zwei in einem Radbremszylinder 6angeordneten gegenüberliegenden Kolben 7, 8 gebildet wird, der seinerseits an dem Chassis eines Automobils angebracht ist. Die Kolben 7, 8 sind mit Kolbenstangen 9, 10 versehen, welche sich nach außen durch die Endwandungen des Radzylinders 6 erstrecken. Diese Kolbenstangen 9, 10 sind an ihren äußeren Enden mit Bremsschuhen 5, 5&min; verbunden, die zur Ausübung eines Bremsmomentes bei Reibungskontakt mit einer Bremstrommel 4 eingerichtet sind.

Die Anordnung ist so getroffen, daß bei Niederdrücken des Bremspedals 1 der Hauptzylinder 2 den hydraulischen Bremsdruck erzeugt, der über die Leitung 3 zu der Bremsölkammer 11 übertragen wird, um die Kolben 7, 8 zu drücken und voneinander weg zu bewegen. Folglich werden die Bremsschuhe 5, 5&min; gegen die Reibungsfläche der Bremstrommel 4 gepreßt, um ein Bremsmoment auf das Rad auszuüben.

Wenn der hydraulische Bremsdruck in der Bremsölkammer 11 zu hoch ist, wird das durch das Zusammenwirken der Bremsschuhe 5, 5&min; und der Bremstrommel 4 erzeugte Bremsmoment übermäßig groß, so daß das Rad blockiert wird. Um diese Gefahr zu vermeiden, sind zwei Steuerkammern 12, 12&min; zwischen den Kolben 7, 8 und den Endwänden des Radzylinders 6 ausgebildet. Wenn der Druck in der Bremsölkammer 11 auf solch ein Niveau angehoben worden ist, daß eine Gefahr oder Möglichkeit einer Radblockierung besteht, wird der Druck in den Steuerkammern 12, 12&min; gesteuert, um die durch den hydraulischen Bremsdruck bewirkte Bewegung der Kolben 7, 8 zu unterbinden.

Der Steuerdruck in den Steuerkammern 12, 12&min; wird durch ein Steuerglied gesteuert, das folgenden Aufbau und folgende Funktion aufweist.

Das von einem Behälter T mittels einer Pumpe P angesaugte und dann unter Druck gesetzte Steueröl wird über eine Leitung 15 und einen Speicher 13 zu der Einlaßöffnung eines Einlaßventils 14 geliefert, das zum Schalten durch eine Magnetspule 20 eingerichtet ist. Die Auslaßöffnung des Einlaßventils 14 ist über eine Leitung 16 mit der Steuerkammer 12 und ferner über eine Leitung 17 mit der Steuerkammer 12&min; verbunden.

Die Steuerkammer 12 ist über die Leitungen 16, 17 und 18 mit der Einlaßöffnung eines Auslaßventils 19 verbunden, das zum Schalten durch eine Magnetspule 21 ausgelegt ist. Die Steuerkammer 12&min; ist ebenfalls mit der Einlaßöffnung desselben Auslaßventils 19 verbunden, und zwar über die Leitung 18. Die Auslaßöffnung des Auslaßventils 19 steht in Verbindung mit dem Behälter T.

Das Einlaßventil 14 wird normalerweise in einer nach rechts vorgespannten Stellung gehalten, in Fig. 1(a) betrachtet. In diesem Zustand sind die Steuerkammern 12 und 12&min; von der Pumpe P und dem Speicher 13 abgeschaltet. Wenn die Magnetspule bei Erhalt eines Signals erregt wird, wird das Einlaßventil 14 geschaltet, um die linke Stellung, in Fig. 1(a) betrachtet, anzunehmen, so daß das von der Pumpe P abgegebene Steueröl über den Speicher 13 und das Einlaßventil 14 zu den Steuerkammern 12, 12&min; geliefert wird, um die Kolben 7, 8 gegen den hydraulischen Bremsdruck in der Bremsölkammer 11 zueinander hin zu drücken.

Das Auslaßventil 19 wird normalerweise in einer nach links vorgespannten Stellung gehalten, in Fig. 1(a) betrachtet.

In diesem Zustand sind die Steuerkammern 12, 12&min; über das Auslaßventil 19 zu dem Behälter T hin geöffnet. Wenn die Magnetspule 21 durch ein ihr zugeführtes Signal erregt wird, wird das Auslaßventil 19 geschaltet, um die nach rechts vorgespannte Stellung anzunehmen, in Fig. 1(a) betrachtet, so daß die Steuerkammern 12, 12&min; von dem Behälter T abgetrennt werden.

In einem ersten Betriebszustand, in welchem das Einlaßventil 14 und das Auslaßventil 19 so geschaltet sind, daß sie die rechte bzw. die linke Stellung einnehmen, das heißt, in dem Zustand, in dem weder der Magnetspule 20 noch der Magnetspule 21 ein Signal zugeführt wird, werden die Kolben 7, 8 lediglich durch den hydraulischen Bremsdruck in der Bremskammer 11 unter Druck gesetzt und bewegt, da die Steuerkammern 12, 12&min; zu dem Behälter T hin geöffnet sind. Folglich nimmt das Bremsmoment frei zu, entsprechend dem von dem Fahrer vorgenommenen Bremsvorgang.

In einem zweiten Betriebszustand, in welchem das Auslaßventil 19 so geschaltet worden ist, daß es die rechte Stellung einnimmt, das heißt, in dem Zustand, in welchem der Magnetspule 21 ein Signal zugeführt wird, um sie zu erregen, sind die Steuerkammern 12, 12&min; von dem Behälter T abgeschaltet, so daß das Steueröl in den Steuerkammern 12, 12&min; blockiert wird. Daher werden die Kolben 7, 8 daran gehindert, sich weiter zu bewegen, selbst der Bremsdruck in der Bremskammer 11 erhöht wird. Folglich wird das Bremsmoment konstant gehalten, ohne Rücksicht auf die von dem Fahrer vorgenommene Bremsbetätigung. Dieser zweite Betriebszustand wird angenommen, wenn eine Möglichkeit zur Blockierung des Rades besteht.

In einem dritten Betriebszustand, in welchem das Einlaßventil 14 und das Auslaßventil 19 so geschaltet worden sind, daß sie die linke bzw. die rechte Position einnehmen, das heißt, in dem Zustand, in welchem beide Magnetspulen 20 und 21 Signale erhalten, wird das von der Pumpe P abgegebene Steueröl zwingend den Steuerkammern 12, 12&min; über den Speicher 13 und das Einlaßventil 14 zugeführt. Da die Steuerkammern 12, 12&min; in diesem Zustand von dem Behälter T abgeschaltet sind, werden die Kolben 7, 8 zueinander hin bewegt, wobei sie den hydraulischen Bremsdruck in der Bremsölkammer 11 überwinden. Dabei spielt es keine Rolle, ob der Fahrer die Bremse betätigt oder nicht. Dieser dritte Betriebszustand wird eingenommen, wenn die Gefahr der Blockierung des Rades besteht, das heißt, wenn die Möglichkeit einer Radblockierung größer ist.

Fig. 1(b) zeigt eine modifizierte Form des in Fig. 1(a) dargestellten Bremssystems mit einer unterschiedlichen Hydraulikkreisanordnung. In dieser Modifikation wird ein Einlaßventil 14&min; durch eine Magnetspule 20&min; betätigt, und ein Auslaßventil 19&min; wird durch eine Magnetspule 21&min; betätigt. Zwei Steuerkammern 12, 12&min; stehen in Verbindung mit einer ersten Auslaßöffnung des Einlaßventils 14&min; über Leitungen 16&min;, 17&min;, wobei eine zweite Auslaßöffnung des Einlaßventils 14&min; in Verbindung mit einer Auslaßöffnung des Auslaßventils 19&min; über eine Leitung 18&min; steht. Der Aufbau der übrigen Teile dieses Bremssystems ist identisch mit dem Aufbau von Fig. 1(a), und daher sind die entsprechenden Abschnitte von Fig. 1(b) mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie den in Fig. 1(a) verwendeten.

Wenn in dieser Modifikation den Magnetspulen 20&min;, 21&min; kein Signal zugeführt wird, werden die entsprechenden Steuerkammern 12, 12&min; zu dem Behälter hin geöffnet, und das Bremssystem ist in dem gleichen Betriebszustand wie der erste Betriebszustand bei der Ausführung gemäß Fig. 1(a). Falls die Magnetspule 21&min; mit einem Signal versorgt wird, wird das Auslaßventil 19&min; zu seiner rechten Stellung hin verändert, um die Steuerkammern 12, 12&min; von dem Behälter T abzuschalten. Das Bremsmoment wird auf konstantem Niveau gehalten. Wenn ferner die Magnetspulen 20&min;, 21&min; mit Signalen beliefert werden, wird das Einlaßventil 14&min; zu der linken Stellung verschoben, und gleichzeitig wird das Auslaßventil 19&min; in die linke Stellung verschoben, um dem von der Pumpe P abgegebenen Drucköl zu gestatten, über den Speicher 13 und das Einlaßventil 14&min; in die Steuerkammern 12, 12&min; einzutreten. Bei dieser Gelegenheit werden beide Steuerkammern 12, 12&min; von dem Behälter T abgeschaltet. Das Bremsmoment wird unabhängig von der Bremsenbetätigung des Fahrers vermindert. Die weitere Beschreibung erfolgt in Verknüpfung mit dem in Fig. 1(a) gezeigten Bremssystem.

Um den Schlupfgrad des Rades zu finden, ist es notwendig, die Geschwindigkeit des Kraftwagens zu schätzen. Ein praktisches Beispiel einer Einrichtung 32 zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges wird nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 2(a), 2(b) und 3 beschrieben.

Unter Bezug auf Fig. 2(a) sind die Räder mit Drehzahlfühlern 22, 23, 24 und 25 versehen, die zur Ermittlung der Umfangsgeschwindigkeiten der entsprechenden Räder eingerichtet sind. Sie geben Frequenzsignale f&sub1;, f&sub2;, f&sub3; und f&sub4; im Verhältnis zu den Umfangsgeschwindigkeiten der entsprechenden Räder ab. Diese Frequenzsignale werden dann Frequenz-Spannungs-Wandlern 26, 27, 28 und 29 zugeführt, wo sie in Spannungssignale Uw 1, Uw 2, Uw 3 und Uw 4 umgewandelt werden. Die Spannungssignale stehen im Verhältnis zu den Umfangsgeschwindigkeiten der entsprechenden Räder. Fig. 3 zeigt, wie die Spannungssignale Uw 1, Uw 2, Uw 3 und Uw 4 in Beziehung zu der verstrichenen Zeit verändert werden, wenn die Antiblockiervorrichtung arbeitet.

Weiter unter Bezug auf Fig. 2(a) werden diese Radgeschwindigkeitssignale Uw 1, Uw 2, Uw 3 und Uw 4, welche die Ausgangssignale der entsprechenden Frequenz-Spannungs-Wandler sind, dann einer Höchstwertwählschaltung 30 zugeführt.

Sie erzeugt als Ausgangssignal das maximale Radgeschwindigkeitssignal Uwmax, wie mit der dicken Linie in Fig. 3 gezeigt.

Das durch die Höchstwertwählschaltung 30 erzeugte maximale Radgeschwindigkeitssignal Uwmax wird dann einer Speicherschaltung 31 zugeführt, welche eine konstante Stromentladungscharakteristik aufweist, die einer Standardverzögerung während des Bremsens entspricht. Die Speicherschaltung 31 erzeugt bei Erhalt des maximalen Radgeschwindigkeitssignals Uwmax eine Nachbildung der Fahrzeuggeschwindigkeit U, das ein gedämpftes Signal mit einem Gradienten ist, wie mit der Kettenlinie in Fig. 3 gezeigt.

Die Speicherschaltung 31 weist einen Generator für das gedämpfte Signal auf, der durch die mit einer vorgegebenen Abnahmerate versehenen Speichereinrichtung gebildet wird. Er wird tätig bei Erhalt eines Signals von der Höchstwertwählschaltung 30, um einerseits ein Signal gleicher Größe, wie erhalten, abzugeben, wenn der Pegel des Signals von der Schaltung 30 größer ist als der Pegel einer in der Speicherschaltung 31 gespeicherten, vorgegebenen Abnahmerate, und andererseits, wenn dies nicht der Fall ist, ein gedämpftes Signal U mit der vorgegebenen Abnahmerate abzugeben.

Fig. 2(b) zeigt ein Beispiel einer Einrichtung zur Einstellung der Entladecharakteristik der Speicherschaltung 31. In diesem Beispiel wird ein Ausgangssignal von einer mit einer Stromquelle 31a verbundenen Zeitkonstanten-Einstellschaltung 31b einer Entladeschaltung 31c zugeführt, und ein Ausgangssignal von der Entladeschaltung 31c wird seinerseits der Speicherschaltung 31 zugeführt, so daß diese eine vorbestimmte Entladecharakteristik aufweisen kann.

Das so erhaltene Signal wird wie in den Fig. 4(a) und 4(b) gezeigt, einer Referenzsignal-Einstellschaltung 33 zugeführt, die dafür vorgesehen ist, einen vorbestimmten Schlupfgrad λ&sub0; einzustellen. Diese Schaltung 33 besteht aus einer Teilungsschaltung und erzeugt ein Referenzsignal UR gemäß der Gleichung

UR = (1 - g&sub0;) U.

Ein praktisches Verfahren und Gerät zur Hinzufügung des Schlupfgrades des Rades zu dem Steuerfaktor wird nachfolgend beschrieben.

Unter Bezug auf die Fig. 4(a) und 4(b) wird die Umfangsgeschwindigkeit des Rades durch den Radgeschwindigkeitsdetektor 34 ermittelt, der vorgesehen ist zur Erzeugung eines Radgeschwindigkeits-Frequenzsignals fi im Verhältnis zu der Geschwindigkeit des Rades. Dieses Frequenzsignal fi wird mittels eines Frequenz-Spannungs- Wandlers 35 direkt in ein zur Radgeschwindigkeit proportionales Radgeschwindigkeits-Spannungssignal Uwi umgewandelt. Um dieses Radgeschwindigkeitssignal Uwi zu erhalten, können die Drehzahlfühler 22, 23, 24 und 25 und die Frequenz-Spannungs-Wandler 26, 27, 28 und 29, die gemeinsam die Einrichtung 32 zum Nachbilden der Fahrzeuggeschwindigkeit bilden, als der Radgeschwindigkeitsdetektor 34 und der Frequenz-Spannungs-Wandler 35 für jedes Rad verwendet werden.

Das Radgeschwindigkeitssignal Uwi wird dann gleichzeitig einer Vergleichsschaltung 36, einer Differenzierschaltung 37 und einer weiteren Vergleichsschaltung 38 zugeführt. Die Vergleichsschaltung 36 ist vorgesehen zum Vergleich des Radgeschwindigkeitssignals Uwi mit dem Referenzsignal UR, das von Einstellschaltung 33 zugeführt wird, und zur Erzeugung eines Ausgangssignals nur dann, wenn der Pegel des Radgeschwindigkeitssignals Uwi kleiner ist als der des Referenzsignals UR, das heißt, nur, wenn die folgende Ungleichung erfüllt ist:

Uwi < UR.

Die Differenzierschaltung 37 ist vorgesehen zum Differenzieren des Radgeschwindigkeitssignals Uwi, um als Ausgangssignal Radverzögerungs- bzw. Beschleunigungssignal ≙wi zu erzeugen. Dieses Signal ≙wi wird unmittelbar Vergleichsschaltungen 40, 41 und 42 zugeführt.

Die Vergleichsschaltung 40 ist dafür vorgesehen, das Radverzögerungssignal ≙wi mit einem Schwellensignal - ≙wo zu vergleichen, das eine vorher eingestellte negative Bezugsbeschleunigung repräsentiert, und ein Ausgangssignal nur dann zu erzeugen, wenn das Radverzögerungssignal ≙wi kleiner ist als der Schwellenwert, d. h. nur, wenn folgende Ungleichung erfüllt ist:

≙wi < - ≙wi.

Die Vergleichsschaltung 41 vergleicht das Radbeschleunigungssignal ≙wi mit einem ersten Schwellenwert ≙w 1, das vorher eingestellt worden ist, und erzeugt ein Ausgangssignal nur, wenn der Wert des Radbeschleunigungssignals ≙wi größer ist als der des ersten Bezugs-Radbeschleunigungssignals ≙w 1, d. h. wenn folgende Ungleichung erfüllt ist:

≙w 1 < ≙wi.

Ferner ist die Vergleichsschaltung 42 dafür vorgesehen, das Radbeschleunigungssignal ≙wi mit einem vorher eingestellten zweiten Schwellenwert ≙w 2 zu vergleichen, dessen Wert größer ist als der des ersten Schwellenwertes ≙w 1, und ein Ausgangssignal nur zu erzeugen, wenn der Wert des Radbeschleunigungssignals ≙wi größer ist als der des zweiten Schwellenwertes d. h. nur, wenn die folgende Ungleichung erfüllt ist:

≙w 2 < ≙wi.

Die Ausgangsseite dieser Vergleichsschaltung 42 ist mit der Eingangsseite einer Inversionsschaltung 45 verbunden, die so ausgelegt ist, daß sie kein Ausgangssignal liefert, solange die Vergleichsschaltung 42 die Lieferung ihres Ausgangssignals beibehält, und ein Ausgangssignal aufrecht erhält über eine Zeitspanne, in der kein Ausgangssignal von der Vergleichsschaltung 42 geliefert wird. Die Inversionsschaltung 45 hat also die Funktion, das Ausgangssignal von der Vergleichsschaltung 42 umzukehren.

Indessen ist die Vergleichsschaltung 38 dafür vorgesehen, das Radgeschwindigkeitssignal Uwi mit dem vorher eingestellten zweiten Referenzsignal Vwo zu vergleichen, das eine extrem niedrige Umfangsgeschwindigkeit des Rades repräsentiert, und ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn der Wert des Radgeschwindigkeitssignales Uwi kleiner ist als der Wert des zweiten Referenzsignals, d. h. nur, wenn die folgende Ungleichung erfüllt ist:

Uwi < Vwo.

Die Vergleichsschaltung 38 ist an ihrer Ausgangsseite mit der Eingangsseite eines Impulsgenerators 39 verbunden, der vorgesehen ist zur Erzeugung eines Impulses konstanter Impulsdauer T unmittelbar nach Erhalt des Ausgangssignals von der Vergleichsschaltung 38. Das bedeutet, daß der Impulsgenerator 39 so eingerichtet ist, daß er ein Ausgangssignal nur über eine konstante Zeitdauer T nach der Lieferung des Signals durch die Vergleichsschaltung 38 erzeugt und liefert.

Die Ausgangssignale von den Vergleichsschaltungen 36, 40, 41, 42 sowie das Ausgangssignal von dem Impulsgenerator 39 werden den Magnetspulen 20 und 21 zur Betätigung des Einlaßventils 14 und des Auslaßventils 19 zugeführt, wie in Fig. 1(a) gezeigt, nach Durchführung einer logischen Verarbeitung mittels einer nachfolgend beschriebenen Logikschaltung.

Beide Vergleichsschaltungen 36, 40 sind mit ihren Ausgängen mit den Eingängen einer UND-Schaltung 43 und einer ODER- Schaltung 44 verbunden, während die Ausgänge der Vergleichsschaltung 41 und des Impulsgenerators 39 mit weiteren Eingängen der ODER-Schaltung 44 verbunden sind. Die Ausgänge der UND-Schaltung 43 und des Impulsgenerators 39 sind ferner mit einem Eingang einer ODER-Schaltung 46 verbunden, während die Ausgänge der ODER-Schaltung 46 und der Inversionsschaltung 45 mit einem Eingang einer UND-Schaltung 47 verbunden sind. Die Ausgänge der ODER-Schaltung 44 und der Inversionsschaltung 45 sind mit einem Eingang einer UND- Schaltung 48 verbunden.

Die UND-Schaltung 47 ist mit der Magnetspule 20 verbunden, so daß, wenn die UND-Schaltung 47 ihr Ausgangssignal erzeugt und der Magnetspule 20 zuführt, diese erregt wird, um das Einlaßventil 14 aus der rechten Stellung in die linke Stellung zu treiben, in Fig. 1(a) betrachtet. Ferner ist die UND-Schaltung 48 mit der Magnetspule 21 verbunden, so daß, wenn die UND-Schaltung 48 ihr Ausgangssignal erzeugt und an die Magnetspule 21 liefert, diese erregt wird, um das Auslaßventil 19 aus seiner linken Stellung in seine rechte Stellung zu treiben, in Fig. 1(a) betrachtet.

Bei diesem Aufbau der Logikschaltung werden die von den Vergleichsschaltungen 36, 40 und 41 sowie der Inversionsschaltung 45 abgeleiteten Ausgangssignale als auch das Ausgangssignal von dem Impulsgenerator 39 auf folgende Art verarbeitet.

Es wird hier angenommen, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Rades größer ist als das zweite Referenzsignal und dementsprechend, daß der Wert des Radgeschwindigkeitssignals Uwi größer ist als der Wert des zweiten Referenzsignals Vwo, so daß dem Impulsgenerator 39 nicht gestattet wird, das Ausgangssignal zu erzeugen. Daraus wird geschlossen, daß unter dieser Bedingung keine Möglichkeit für die Radblockierung besteht, wenn einer der folgenden Fälle (a) und (b) vorliegt.

(a) Der Wert des Radgeschwindigkeitssignals Uwi ist größer als der des (ersten) Referenzsignals UR, und der Wert des Radbeschleunigungssignals Uwi fällt in den Bereich zwischen dem ersten Bezugs-Radbeschleunigungssignal ≙w 1 und dem Bezugs-Radverzögerungssignal - ≙wo. Es sind dann folgende Ungleichungen erfüllt:

UR < Uwi

- ≙wo < ≙wi < ≙w 1.

(b) Der Wert des Radbeschleunigungssignals ≙wi ist größer als der des zweiten Bezugs-Radbeschleunigungssignals ≙w 2, ohne Rücksicht auf den Pegel des Radgeschwindigkeitssignals Uwi. Die folgende Ungleichung ist erfüllt:

≙w 2 < ≙wi.

Wenn entweder der Fall (a) oder der Fall (b) vorliegt, erzeugt weder die UND-Schaltung 47 noch die UND-Schaltung 48 das Ausgangssignal, so daß die Magnetspulen 20 und 21 nicht erregt werden. Folglich werden das Einlaßventil 14 und das Auslaßventil 19 in dem vorerwähnten ersten Betriebszustand gehalten, so daß das Bremsmoment frei erhöht wird entsprechend der von dem Fahrer vorgenommenen Bremsbetätigung.

Ebenso wird geschlossen, daß eine Möglichkeit der Radblockierung besteht, wenn einer der folgenden Fälle (c), (d) oder (e) vorliegt.

(c) Der Wert des Radgeschwindigkeitssignals Uwi ist größer als der Wert des Referenzsignals UR, und der Wert des Radverzögerungssignals ≙wi ist kleiner als der Wert der Schwellenwerte - ≙wo. Die folgenden Ungleichungen sind erfüllt:

UR < Uwi,

≙wi < - ≙wo.

(d) Ohne Rücksicht auf das Radgeschwindigkeitssignal Uwi ist der Wert des Radbeschleunigungssignals ≙wi größer als der Wert des ersten Schwellenwertes ≙w 1, aber kleiner als der Wert des zweiten Schwellenwertes ≙w 2. Die folgende Ungleichung ist erfüllt:

≙w 1 < ≙wi < ≙w 2.

(e) Der Wert des Radgeschwindigkeitssignals Uwi ist kleiner als der des Referenzsignals UR, und der Wert des Radverzögerungssignals ≙wi fällt in den Bereich zwischen der Drehverzögerungs-Schwelle - ≙wo und der zweiten Drehbeschleunigungs-Schwelle ≙w 2. Die folgenden Ungleichungen sind erfüllt:

Uwi < UR,

- ≙wo < ≙wi < ≙w 2.

Wenn einer der Fälle (c), (d) und (e) vorliegt, erzeugt nur die UND-Schaltung ihr Ausgangssignal, während die UND- Schaltung 47 kein Ausgangssignal erzeugt. Daher wird in diesem Fall die Magnetspule 21 erregt, während die Magnetspule 20 nicht erregt wird, so daß das Einlaßventil 14 und das Auslaßventil 19 in dem vorerwähnten zweiten Betriebszustand gehalten werden, also das Bremsmoment nicht weiter erhöht, sondern konstant gehalten wird, selbst wenn die von dem Fuß des Fahrers auf das Bremspedal ausgeübte Kraft erhöht wird.

Ferner wird geschlossen, daß bei dem Rad die Gefahr einer Blockierung vorliegt, wenn der folgende Fall (f) vorliegt.

(f) Der Pegel des Radgeschwindigkeitssignals Uwi ist niedriger als Referenzsignal UR, und der Wert des Radbeschleunigungssignals ≙wi ist kleiner als der Wert des Bezugs-Radverzögerungssignals - ≙wo. Die folgenden Ungleichungen sind erfüllt:

Uwi < UR,

≙wi < - ≙wo.

In diesem Fall wird beiden UND-Schaltungen 47 und 48 gestattet, ihre Ausgangssignale zu erzeugen. Folglich werden beide Magnetspulen 20 und 21 betätigt, um das Einlaßventil 14 und das Auslaßventil 19 in den dritten Betriebszustand zu versetzen, so daß das Bremsmoment ohne Rücksicht auf die vom Fahrer vorgenommene Bremsbetätigung vermindert wird.

Wenn hier angenommen wird, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Rades extrem klein geworden ist in solchem Ausmaß, daß der Pegel des Radgeschwindigkeitssignals Uwi den Pegel des zweiten Referenzsignals Vwo unterschreitet, erzeugt die Vergleichsschaltung 38 ein Ausgangssignal, so daß der Impulsgenerator 39 ein Impulssignal einer vorbestimmten Impulsdauer T erzeugt. In diesem Fall ist der Pegel des Radbeschleunigungssignals ≙wi kleiner als der des zweiten Schwellenwertes ≙w 2, so daß die Inversionsschaltung 45 ihr Ausgangssignal erzeugt. Daher erzeugen die UND-Schaltungen 47 und 48 ihre Ausgangssignale ohne Rücksicht auf die Ausgangssignale von den Vergleichsschaltungen 36, 40 und 41 über die Zeitspanne T des von dem Impulsgenerators 39 erzeugten Impulses. Folglich werden die Magnetspulen 20, 21 über die Zeitspanne T erregt und versetzen das Einlaßventil 14 und das Auslaßventil 19 in den dritten Betriebszustand, um damit das Bremsmoment ohne Rücksicht auf die von dem Fahrer vorgenommene Bremsanstrengung zu vermindern.

Wenn das Fahrzeug beim Bremsen von einer Straße mit relativ hohem Reibungskoeffizient sich in eine Straße begibt, deren Oberfläche einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist, kann aufgrund einer Verzögerung des Ansprechens des Regelsystems eine Radblockierung auftreten. In solch einem Fall wirken die Vergleichsschaltung 38 und der Impulsgenerator 39 gemeinsam als zusätzliche Schaltung zur Auslösung des Rades aus dem blockierten Zustand und zur sicheren Verhinderung der nachfolgenden Blockierung.

Eine Teilungsschaltung 49 und eine Vergleichsschaltung 50, wie in den Fig. 5(a) und 5(b) gezeigt, können anstelle der Kombination der Vergleichsschaltung 38 und des Impulsgenerators 39, wie in den Fig. 4(a) und 4(b) gezeigt, verwendet werden. Bei der in den Fig. 5(a) und 5(b) gezeigten Anordnung wird das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal U auch der Teilungsschaltung 49 zugeführt, die getrennt von der vorerwähnten Teilungsschaltung 33 vorgesehen ist. Die Teilungsschaltung 49 stellt ein niedriges Referenzsignal U&min;R mit viel niedrigerem Pegel als dem des Referenzsignals UR ein und liefert das niedrige Referenzsignal U&min;R als Ausgangssignal an die Vergleichsschaltung 50. Die Vergleichsschaltung 50 vergleicht dann dieses Signal U&min;R mit dem Radgeschwindigkeitssignal Uwi und erzeugt ein Ausgangssignal nur, wenn der Pegel des Radgeschwindigkeitssignals Uwi kleiner ist als der des niedrigen Bezugs-Radgeschwindigkeitssignal U&min;R, und liefert es an die ODER-Schaltungen 44 und 46. Die anderen, nicht besonders erwähnten Abschnitte der in den Fig. 5(a) und 5(b) gezeigten Anordnung sind im wesentlichen mit denen der Fig. 4(a) und 4(b) identisch.

Daher werden bei der in den Fig. 5(a) und 5(b) gezeigten Schaltungsanordnung beide Magnetspulen 20 und 21 erregt, um das Einlaß- und das Auslaßventil 14, 19 in den dritten Betriebszustand zu versetzen, um das Bremsmoment unabhängig von der Bemühung des Fahrers zu vermindern, wenn der Pegel des Radgeschwindigkeitssignals Uwi den Pegel des niedrigen Bezugs-Radgeschwindigkeitssignals U&min;R unterschritten hat.

Fig. 6 zeigt anhand eines Beispiels den Betrieb einer Antiblockiervorrichtung, welche die in den Fig. 4(a) und 4(b) gezeigte Logikschaltung enthält. In Fig. 6 repräsentiert die Abszissenachse die nach Beginn des Bremsens verstrichene Zeit. Die Ordinatenachse repräsentiert, von ihrem oberen Ende zu den unteren Bereichen, das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal U, das Radgeschwindigkeitssignal Uwi, das Referenzsignal UR, und weiter nach unten das Signal ≙wi, das Ausgangssignal A von der Vergleichsschaltung 36, das Ausgangssignal B von der Vergleichsschaltung 40, das Ausgangssignal C von der Vergleichsschaltung 41, das Ausgangssignal D von der Vergleichsschaltung 42, den dritten, zweiten und ersten Betriebszustand III, II, I des Einlaßventils 14 und des Auslaßventils 19 sowie das Bremsmoment TB.

Zum Zeitpunkt t=0 unmittelbar nach Beginn des Bremsens erzeugen die UND-Schaltungen 47, 48 kein Ausgangssignal, so daß der Hilfskreis der Bremseinrichtung sich in dem Betriebszustand I befindet. Das Bremsmoment TB wird daher erhöht, und dementsprechend werden die Pegel des Radgeschwindigkeitssignals Uwi und des Radverzögerungssignals ≙wi allmählich vermindert.

Zum Zeitpunkt t&sub1; ist der Pegel des Radbeschleunigungssignals ≙wi unter den Pegel der Schwelle ≙wo gesunken. Dann beginnt die Vergleichsschaltung 40 das Ausgangssignal B zu erzeugen. Das bedeutet, daß entschieden wird, daß eine Möglichkeit einer Radblockierung besteht, und die UND-Schaltung 48 erzeugt ein Ausgangssignal. In diesem Zustand ist jedoch das Ausgangssignal A der Vergleichsschaltung 36 noch nicht erzeugt worden, so daß die UND-Schaltung 47 ihr Ausgangssignal nicht erzeugt. Folglich wird das Öldrucksteuersystem in dem Betriebszustand II gehalten, um das Bremsmoment konstant zu halten.

In diesem Zustand kann das Bremsmoment TB einen übermäßig großen Wert annehmen aufgrund der Ansprechverzögerung des Hilfskreises, so daß das Radgeschwindigkeitssignal Uwi aufzunehmen fortfährt. Folglich kommt die Vergleichsschaltung 36 dazu, ihr Ausgangssignal zu einem Zeitpunkt t&sub2; zu erzeugen. Da beide Ausgangssignale A und B von den Vergleichsschaltungen 36 und 40 zu diesem Zeitpunkt erhältlich sind, wird entschieden, daß für das Rad eine Blockiergefahr besteht. Dann erzeugen beide UND-Schaltungen 47 und 48 ihre Ausgangssignale, um beide Magnetspulen 20 und 21 zu erregen. Folglich nimmt der Hilfskreis den Betriebszustand III an, um das Bremsmoment TB zu vermindern.

Entsprechend der Verminderung des Bremsmomentes TB nimmt die Verzögerung des Rades allmählich ab. Folglich übersteigt dann der Pegel des Radbeschleunigungssignals ≙wi den Pegel der Schwelle - ≙wo zu einem Zeitpunkt t&sub3;. Folglich hört die Vergleichsschaltung 40 dann auf, das Ausgangssignal B zu erzeugen, und es wird entschieden, daß die Gefahr der Radblockierung beseitigt ist. In diesem Zustand ist, obwohl die UND-Schaltung 47 aufhört, ihr Ausgangssignal zu liefern, das Ausgangssignal von der Vergleichsschaltung 36 noch vorhanden, so daß die UND-Schaltung 48 fortfährt, ihr Ausgangssignal zu liefern. Auf diese Weise nimmt das Öldrucksteuerungssystem wieder den Betriebszustand II an, um das Bremsmoment konstant zu halten.

In diesem Zustand ist jedoch das Bremsmoment TB zu einem übermäßig niedrigen Pegel vermindert worden aufgrund der Ansprechverzögerung, so daß das Radbeschleunigungssignal ≙wi zuzunehmen fortfährt. Gleichzeitig steigt das Radgeschwindigkeitssignal Uwi an, und zu einem Zeitpunkt t&sub4; übersteigt dann der Pegel des Radbeschleunigungssignals ≙wi den des ersten Schwellenwert ≙wi, um die Vergleichsschaltung 41 zu veranlassen, ihr Ausgangssignal C zu erzeugen. Ferner übersteigt dann zu einem Zeitpunkt t&sub5; der Pegel des Radbeschleunigungssignals ≙wi den des zweiten Schwellenwert ≙w 2, so daß das Ausgangssignal D durch die Vergleichsschaltung 42 erzeugt wird.

Folglich wird entschieden, daß keine Möglichkeit der Radblockierung besteht, und beide UND-Schaltungen liefern kein Ausgangssignal, um die Magnetspulen 20, 21 nicht zu erregen. Folglich nimmt dann der Hilfskreis wieder den Betriebszustand I an, um dem Bremsmoment TB zu gestatten, wieder zuzunehmen.

Entsprechend der Zunahme des Bremsmomentes TB wird der Pegel des Radbeschleunigungssignals ≙wi niedriger als der des zweiten Schwellenwertes ≙w 2 zu einem Zeitpunkt t&sub6;, so das die Vergleichsschaltung 42 aufhört, ihr Ausgangssignal D zu liefern. Da jedoch das Ausgangssignal C der Vergleichsschaltung 41 noch vorhanden ist, wird entschieden, daß eine Möglichkeit zur Radblockierung besteht, und die UND-Schaltung 48 liefert ihr Ausgangssignal, um die Magnetspule 21 zu erregen. Folglich nimmt der Hilfskreis den zweiten Betriebszustand wieder an, um das Bremsmoment TB konstant zu halten.

Da der Pegel des Radgeschwindigkeitssignals Uwi auf solch einen Pegel angehoben wird, daß ein angemessener Schlupfgrad des Rades erhalten wird, unterschreitet zu einem Zeitpunkt t&sub7; der Pegel des Radbeschleunigungssignals ≙wi den Pegel des ersten Schwellenwertes ≙w 1, so daß die Vergleichsschaltung 41 aufhört, ihr Ausgangssignal C zu liefern. In diesem Zustand wird entschieden, daß die Möglichkeit der Radblockierung beseitigt worden ist. Da in diesem Zustand beide UND-Schaltungen 47, 48 ihr Ausgangssignal nicht erzeugen, werden beide Magnetspulen 20, 21 nicht erregt, so daß der Hilfskreis den Betriebszustand I annimmt, um dem Bremsmoment TB eine Zunahme zu gestatten.

Die oben angegebene Betriebsweise des Hilfskreises wird wiederholt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu senken, ohne daß dies von einer Radblockierung begleitet wird.

Die Fig. 7(a) und 7(b) zeigen noch eine andere Ausführungsform der in Fig. 4(a) und 4(b) gezeigten Signalverarbeitungs- und Logikschaltungen.

Unter Bezug auf die Fig. 7(a) und 7(b) wird das durch die Einrichtung 132 zur Nachbildung des Fahrgeschwindigkeitssignals U der Einstellschaltung 133 und auch der Vergleichsschaltung 138 zugeführt. Die Einstellschaltung 133 besteht aus einer Teilungsschaltung. Diese Schaltung 133 erzeugt ein Referenzsignal UR, das durch die folgende Gleichung gegeben ist, und liefert es an die Vergleichsschaltung 136.

UR = (1 - λ&sub0;) U.

Die Umfangssgeschwindigkeit des Rades, dessen Bremsmoment gesteuert wird, wird durch den an dem Rad angebrachten Drehzahlfühler 134 ermittelt.

Er erzeugt ein Frequenzsignal fi. Dieses Frequenzsignal wird mittels des Frequenz-Spannungs-Wandlers 135 direkt in ein der Umfangsgeschwindigkeit des Rades proportionales Radgeschwindigkeits-Spannungssignal Uwi umgewandelt.

Um dieses Radgeschwindigkeitssignal Uwi für jedes Rad zu erhalten, können die Drehzahlfühler 22, 23, 24, 25 und die Frequenz-Spannungs-Wandler 26, 27, 28, 29, welche die in Fig. 2(a) gezeigte Einfalleinrichtung 32 bilden, verwendet werden.

Das Radgeschwindigkeitssignal Uwi wird dann zu der Vergleichsschaltung 136 und der Differenzierschaltung 137 übertragen. Die Differenzierschaltung 137 differenziert das Radgeschwindigkeitssignal Uwi und erzeugt als sein Ausgangssignal ein Radverzögerungs- bzw. -beschleunigungssignal ≙wi. Dieses Signal ≙wi wird direkt den Vergleichsschaltungen 140, 141 und 142 zugeführt. Die Vergleichsschaltung 136 ist dafür vorgesehen, das Radgeschwindigkeitssignal Uwi mit dem Referenzsignal UR zu vergleichen und erzeugt ihr Ausgangssignal nur, wenn der Pegel des Radgeschwindigkeitssignal Uwi kleiner ist als der des Referenzsignals UR, und liefert ihr Ausgangssignal A&min; an eine UND-Schaltung 143 und eine ODER-Schaltung 145.

Die Vergleichsschaltung 140 vergleicht das Radverzögerungssignal ≙wi mit dem vorher eingestellten oder festgelegten Schwellenwert - ≙wo. Diese Vergleichsschaltung 140 erzeugt ihr Ausgangssignal B&min; nur, wenn der Pegel des Radverzögerungssignals ≙wi kleiner ist als der des Schwellenwertes - ≙wo, und liefert das Ausgangssignal B&min; an die UND-Schaltung 143 und die ODER-Schaltung 145.

Die Vergleichsschaltung 141 ist dafür vorgesehen, das Radbeschleunigungssignal ≙wi mit einem ersten Schwellenwert ≙w 1 zu vergleichen. Das Ausgangssignal C&min; dieser Schaltung wird den ODER-Schaltungen 144 und 145 zugeführt.

Die Vergleichsschaltung 142 ist dafür vorgesehen, das Radbeschleunigungssignal ≙wi mit dem zweiten höheren Schwellenwert ≙w 2 zu vergleichen, sie erzeugt ein Ausgangssignal D&min;. Das Signal D&min; wird einer Inversionsschaltung 146 zugeführt.

Die Vergleichsschaltung 138 ist dafür vorgesehen, das Signal U mit einem vorher festgesetzten niedrigen Referenzsignal Uo zu vergleichen. Ihr Ausgangssignal E&min; wird der ODER-Schaltung 144 und der Inversionsschaltung 139 zugeführt.

Die Ausgangssignale von der UND-Schaltung 143 und der ODER- Schaltung 144 werden einer Flip-Flopschaltung 147 zugeführt. Das Ausgangssignal von der Flip-Flopschaltung 147 wird seinerseits einer UND-Schaltung 148 zugeführt. Das Ausgangssignal von der ODER-Schaltung 145 wird einer UND-Schaltung 149zugeführt, während das Ausgangssignal von der Inversionsschaltung 146 der UND-Schaltung 148 und einer weiteren UND-Schaltung 149 zugeführt wird. Das Ausgangssignal von der Inversionsschaltung 139 wird einer UND-Schaltung 150 zugeführt. Das Ausgangssignal von der UND-Schaltung 148 wird der Magnetspule 20 zugeführt, während die andere Magnetspule 21 das Ausgangssignal von der UND-Schaltung 150 erhält.

In der in den Fig. 7(a) und 7(b) gezeigten logischen Steuerschaltung repräsentiert das niedrige Referenzsignal Uo eine derartige niedrige Schwellen- Fahrzeuggeschwindigkeit, die keinen Antiblockiervorgang benötigt. Daher wird, wenn das Signal U kleiner ist als das niedrige Referenzsignal Uo, das Ausgangssignal E&min;, das von der Vergleichsschaltung 138 geliefert wird, durch die Inversionsschaltung 139 auf seinem Weg zu der UND-Schaltung 150 invertiert, so daß der Magnetspule 21 kein Signal zugeführt wird. Folglich kann das Bremsmoment frei entsprechend dem von dem Fahrer vorgenommenen Bremsvorgang erhöht werden.

Im Gegensatz dazu liefert, wenn das Signal U größer ist als das niedrige Referenzsignal Uo, die Inversionsschaltung 139 ihr Ausgangssignal an die UND-Schaltung 150, obwohl die Vergleichsschaltung 138 ihr Ausgangssignal nicht erzeugt.

Es wird hier angenommen, daß auf ein Rad ein Bremsmoment ausgeübt wird, wenn der Pegel des Signals U größer ist als der des niedrigen Referenzsignals Uo. Da die Verzögerung des Rades gleichzeitig mit der Ausübung des Bremsmomentes begonnen wird, erzeugen wenigstens die Vergleichsschaltungen 141, 142 ihre Ausgangssignale nicht, so daß das Ausgangssignal von der Inversionsschaltung 146 den UND-Schaltungen 148 und 149 zugeführt wird. Wenn dann der Pegel des Radgeschwindigkeitssignals Uwi den Pegel des Referenzsignals UR unterschritten hat, während der Pegel des Radverzögerungssignals ≙wi den Pegel des Schwellenwertes - ≙wo unterschreitet, erzeugen die Vergleichsschaltungen 136 und 140 ihre Ausgangssignale A&min; und B&min;, so daß die UND-Schaltung 143 dahin kommt, ihr Ausgangssignal zu erzeugen und die Flip-Flopschaltung 147 zum Beginn der Lieferung ihres Ausgangssignals zu veranlassen. Die Flip-Flopschaltung 147 fährt fort, ihr Ausgangssignal zu erzeugen, bis ihr ein nächstes neues Signal zugeführt wird. Solange die Flip-Flopschaltung 147 ihr Ausgangssignal liefert, fahren die UND-Schaltungen 148, 149 und 150 fort, ihre Ausgangssignale zu erzeugen, so daß beide Magnetspulen 20, 21 erregt werden. Auf diese Weise wird entschieden, daß eine Möglichkeit der Radblockierung besteht, und das Bremsmoment wird ohne Rücksicht auf die von dem Fahrer vorgenommene Bremsbetätigung vermindert.

Wenn das Bremsmoment verminder wird, wird die Radgeschwindigkeit allmählich erhöht, um zu bewirken, daß der Pegel des Radverzögerungssignals ≙wi größer wird als der Pegel des ersten Schwellenwertes ≙w 1, über den Pegel des Schwellenwertes - ≙wo hinaus. In diesem Zustand erzeugt die Vergleichsschaltung 141 ihr Ausgangssignal C&min; und liefert es an die ODER-Schaltungen 144 und 145. Die Flip-Flopschaltung 147, welche ihr Ausgangssignal erzeugt hat, hört aufgrund des Erhalts eines Signals von der ODER-Schaltung 144 auf, das Ausgangssignal zu erzeugen.

Vorausgesetzt, daß der Pegel des Signals U den Pegel des niedrigen Referenzsignals Uo unterschritten hat, erzeugt unterdessen die Vergleichsschaltung 138 ihr Ausgangssignal E&min; und veranlaßt die ODER-Schaltung 144 zur Erzeugung ihres Ausgangssignals. Die Flip-Flopschaltung 147 hört durch Erhalt des Ausgangssignals von der ODER-Schaltung 144 auf, das Ausgangssignal zu erzeugen. In diesem Zustand erzeugt keine der UND-Schaltungen 148 und 150 das Ausgangssignal, so daß beide Magnetspulen 20, 21 kein Signal erhalten.

Wenn andererseits die Flip-Flopschaltung 147 durch Erhalt des Signals C&min; von der Vergleichsschaltung 141 aufgehört hat, ihr Ausgangssignal zu erzeugen, während der Pegel des Signals U noch größer gehalten wird als der des niedrigen Referenzsignals Uo, erzeugt die UND-Schaltung 148 kein Ausgangssignal, und dementsprechend erhält die Magnetspule 20 kein Signal. Die Verminderung des Bremsmomentes wird in diesem Zeitpunkt beendet.

Wenn dann der Pegel des Radbeschleunigungssignals ≙wi weiter erhöht wird über den zweiten Schwellenwert ≙w 2 hinaus, erzeugt die Vergleichsschaltung 142 ein Ausgangssignal D&min;. Die UND-Schaltungen 148, 149 hören auf, ihre Ausgangssignale zu erzeugen, da das Signal D&min; durch die Inversionsschaltung 146 invertiert wird. Folglich hört die Lieferung von Signalen an die Magnetspulen 20, 21 auf, um eine freie Zunahme des Bremsmomentes entsprechend der von dem Fahrer unternommenen Bremsbemühung zu gestatten.

Fig. 8 zeigt anhand eines Beispiels die Betriebsweise einer Antiblockiervorrichtung, die eine logische Steuerschaltung enthält, wie in den Fig. 7(a) und 7(b) gezeigt. In Fig. 8 repräsentiert die Abszissenachse die verstrichene Zeit. Die Ordinatenachse zeigt, von oben nach unten, das Signal U, das Referenzsignal UR, das Radgeschwindigkeitssignal Uwi, und dann die Schwellwerte - ≙wo, ≙w 1, ≙w 2 und das Radverzögerungs- bzw. -beschleunigungssignal ≙wi. Weiter nach unten folgen das Ausgangssignal A&min; der Vergleichsschaltung 136, das Ausgangssignal B&min; der Vergleichsschaltung 140, das Ausgangssignal C&min; der Vergleichsschaltung 141, das Ausgangssignal D&min; der Vergleichsschaltung 142, das der Magnetspule 20 zuzuführende Signal F&min;, das der Magnetspule 21 zuzuführende Signal G&min; und das Bremsmoment TB.

Zu einem Zeitpunkt unmittelbar nach Beginn des Bremsens wird das Bremsmoment TB erhöht.

Wenn der Pegel des Radverzögerungssignals ≙wi den Pegel den Schwellwert - ≙wo zu einem Zeitpunkt t&sub1; unterschreitet, beginnt die Vergleichsschaltung 140, ihr Ausgangssignal B&min; zu erzeugen, so daß das Signal G&min; der Magnetspule 21 zugeführt wird. Folglich wird das Bremsmoment TB konstant gehalten.

In diesem Zustand ist jedoch das Bremsmoment TB übermäßig groß geworden aufgrund einer Ansprechverzögerung, so daß der Pegel des Radgeschwindigkeitssignals Uwi fortfährt, weiter abzunehmen, und den Pegel des Referenzsignals UR zu einem Zeitpunkt t&sub2; unterschreitet. In diesem Zustand erzeugt die Vergleichsschaltung 136 ihr Ausgangssignal A&min;, so daß das Signal F&min; der Magnetspule 20 zugeführt wird, um damit das Bremsmoment TB zu vermindern.

Zu einem Zeitpunkt t&sub3; übersteigt der Pegel des Radverzögerungssignals ≙wi den Schwellenwert - ≙wo, so daß die Vergleichsschaltung 140 aufhört, ihr Ausgangssignal zu erzeugen. Jedoch wird wegen der Wirkung der Flip-Flopschaltung 147 die Lieferung des Signals F&min; an die Magnetspule 20 fortgesetzt.

Zu einem Zeitpunkt t&sub4; übersteigt das Radbeschleunigungssignals ≙wi den ersten Schwellenwert ≙w 1. Dann erzeugt die Vergleichsschaltung 141 ihr Ausgangssignal C&min; und veranlaßt die Flip-Flopschaltung 147, die Lieferung ihres Ausgangssignals einzustellen. Folglich hört die Lieferung des Signals F&min; an die Magnetspule 20 auf, so daß das Bremsmoment TB konstant gehalten wird.

In diesem Zustand ist das Bremsmoment übermäßig niedrig geworden wegen der Ansprechverzögerung des Hilfssteuersystems. Daher nehmen das Radbeschleunigungssignal ≙wi als auch das Radgeschwindigkeitssignals Uwi mit der Zunahme fort, und zu einem Zeitpunkt t&sub5; wird das Radbeschleunigungssignals ≙wi den zweiten Schwellwert ≙w 2 erreichen, womit die Vergleichsschaltung 142 ihr Ausgangssignal D&min; erzeugt. Infolgedessen wird die Lieferung des Signals an die Magnetspulen 20, 21 eingestellt, um dem Bremsmoment TB eine Zunahme zu gestatten. Zu einem Zeitpunkt t&sub6; übersteigt das Radgeschwindigkeitssignal Uwi das Referenzsignal UR, so daß die Vergleichsschaltung 136 aufhört, ihr Ausgangssignal A&min; zu erzeugen.

Das Radbeschleunigungssignal ≙wi wird mit zunehmendem Bremsmoment TB allmählich erniedrigt und unterschreitet zu einem Zeitpunkt t&sub7; den zweiten Schwellenwert ≙w 2. In diesem Zustand hört die Vergleichsschaltung 142 auf, ihr Ausgangssignal D&min; zu erzeugen, so daß ein Signal G&min; an die Magnetspule 21 geliefert wird, um damit das Bremsmoment TB konstant zu halten.

Wenn dann das Radbeschleunigungssignal ≙wi dem ersten Schwellenwert ≙w 1 wieder unterschreitet, und zwar zu einem Zeitpunkt t&sub8;, hört die Vergleichsschaltung 141 auf, ihr Ausgangssignal C&min; zu erzeugen, so daß die Lieferung des Signals G&min; an die Magnetspule 21 eingestellt wird, um dem Bremsmoment TB zuzunehmen zu gestatten.

In dieser Ausführungsform wird die Bremse so geregelt, daß das Bremsmoment über eine Zeitspanne vermindert wird, die zu einem Zeitpunkt beginnt, an dem das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal größer ist als das niedrige Referenzsignal und das Radgeschwindigkeitssignal und des Bezugs-Radbeschleunigungssignals die Pegel des Bezugs-Radgeschwindigkeitssignals bzw. der Bezugs-Radverzögerung unterschritten haben. Es endet zu einem Zeitpunkt, bei dem das Radbeschleunigungssignal größer geworden ist als der Schwellenwert der Radbeschleunigung.

Daher ist es möglich, die Bremse derart zu steuern, daß die Verminderung des Bremsmomentes fortgesetzt wird in dem Geschwindigkeitsbereich, in dem das Auftreten der Radblockierung wahrscheinlich ist, von dem Zeitpunkt an, bei dem die Gefahr der Blockierung des Rades aufgetreten ist, bis zu dem Zeitpunkt, bei dem die Beschleunigung des Rades wieder begonnen hat und somit die Gefahr der Radblockierung beseitigt ist.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum blockiergeschützten Abbremsen eines Fahrzeugrades, bei dem
    1. a) - ein Radgeschwindigkeitssignal (Uwi) erzeugt wird,
    2. - ein die Fahrzeuggeschwindigkeit nachbildendes Signal (Fahrzeuggeschwindigkeitssignal U) erzeugt wird,
    3. - ein Referenzsignal (UR) und ein zweites, niedrigeres Referenzsignal aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal (U) abgeleitet wird,
    4. - ein Radverzögerungs- bzw. -beschleunigungssignal ( ≙wi) aus dem Radgeschwindigkeitssignal (Uwi) abgeleitet wird,
    5. b) - das Radgeschwindigkeitssignal (Uwi) und das Referenzsignal (UR) miteinander verglichen werden,
    6. - das Radverzögerungs- bzw. -beschleunigungssignal ( ≙wi) mit Schwellenwerten für Radverzögerung (- ≙wo) und für die Radbeschleunigung ( ≙w 1, ≙w 2) verglichen werden,
    7. c) - das auf das Rad ausgeübte Bremsmoment (TB) aufgrund der Signalvergleiche konstant gehalten oder verringert wird,
    8. - diese Veränderung des Bremsmoments (TB) durch Aufbringen eines Gegendruckes im Radbremszylinder durch Erregen von Magnetventilen (14, 19; 14&min;, 19&min;) eines hydraulischen Hilfskreises bewirkt wird,
    9. - das Bremsmoment (TB) verringert wird, wenn
      1. - das Radgeschwindigkeitssignal (Uwi) unter dem Pegel des Referenzsignals (UR) fällt und
      2. - das Radverzögerungssignal ( ≙wi) seinen Schwellenwert (- ≙wo) unterschreitet,
    10. d) das Bremsmoment (TB) außerdem für eine vorgegebene Zeit (T) verringert wird, wenn das Radgeschwindigkeitssignal (Uwi) unter dem Pegel des niedrigeren Referenzsignals absinkt.
    11. d1) der Gegendruck unabhängig von der Betätigung der Bremse durch den Fahrer aufgebracht wird und/oder vom Vergleich mit den Schwellenwerten der Radverzögerung (- ≙wo) oder Radbeschleunigung ( ≙wo) nicht abhängig ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung des Bremsmomentes bereits dann beendet wird, wenn das Beschleunigungssignal die Verzögerungsschwelle überschreitet.
  3. 3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    1. - daß eine Vergleichsschaltung (38) zum Vergleichen des Radgeschwindigkeitssignals (Uwi) mit dem vorher eingestellten zweiten, niedrigen Referenzsignal (Vwo) vorgesehen ist, die ein bestimmtes Ausgangssignal erzeugt, wenn der Wert des Radgeschwindigkeitssignals (Uwi) kleiner als der Wert des zweiten Referenzsignals (Vwo) ist,
    2. - daß ein Impulsgenerator (39) vorgesehen ist, dessen Eingangsstelle mit der Ausgangsstelle der Vergleichsschaltung (38) verbunden ist und der unmittelbar nach Erhalt des bestimmten Ausgangssignals von der Vergleichsschaltung (38) einen Impuls konstanter Impulsdauer T erzeugt, der an der Ausgangsseite des Impulsgenerators (39) abgegeben und einem von zwei Eingängen einer ODER-Schaltung (46) zugeführt wird, deren anderer Eingang mit dem Ausgang einer einer logischen Schaltung zugehörigen UND-Schaltung (43) verbunden ist, und
    3. - daß der Ausgang der ODER-Schaltung (46) über eine weitere UND-Schaltung (47), der mittelbar ein Ausgangssignal einer weiteren Vergleichsschaltung (42) zugeführt wird, mit einer Magnetspule (20) verbunden ist, so daß wenn die UND-Schaltung (47) ein Ausgangssignal abgibt, die Magnetspule (20) erregt wird, um ein Einlaßventil (14; Fig. 1(a)) zur Steuerung des Bremsdrucks aus seiner einen Stellung in seine andere Stellung zu treiben.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (38) aus einem Differenzverstärker besteht.






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