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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Geschwindigkeitsbegrenzung für Kraftfahrzeuge mit einem Vergasermotor, der eine die Kraftzufuhr steuernde, über ein Gestänge betätigbare Drosselklappe aufweist, und einem wenigstens zweigängigen, mittels eines Handhebels schaltbaren Wechselgetriebe, wobei eine auf eine gegebenenfalls einstellbare Mindestdrehzahl ansprechende Schaltanordnung mit einem Ausgang für einen in Abhängigkeit von der Zündimpulsfolge gesteuerten Strom vorgesehen ist.
Aus verschiedenen Gründen kann es erwünscht sein, die Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges zu beschränken. Insbesondere im Stadtverkehr sind solche Fahrgeschwindigkeitsbegrenzungen für Personenbeförderungen, beispielsweise in Fussgängerzonen, erforderlich, wobei die Sicherheit gewährleistet sein muss, dass eine vorgegebene Höchstgeschwindigkeit nicht überschritten werden kann. Für überstellungsfahrten ausserhalb der Fussgängerzonen soll jedoch diese Geschwindigkeitsbegrenzung ausgeschaltet werden können, so dass das Fahrzeug wie jedes vergleichbare andere Fahrzeug benutzt werden kann.
Zu diesem Zweck ist eine Vorrichtung bekannt, die die Drosselklappenstellung beeinflusst. Dabei wird ein Fliehkraftregler von der Kurbelwelle des Motors angetrieben, welcher Fliehkraftregler über ein Gestänge od. dgl. auf die Drosselklappe einwirkt. Wird die Drosselklappe vom Fahrer des Fahrzeuges im Sinne einer Geschwindigkeitserhöhung betätigt, so wird die Drosselklappe, falls die Drehzahl des Motors die vorgegebene Höchstgeschwindigkeit überschreitet, über den drehzahlabhängig angetriebenen Fliehkraftregler zurückgestellt, so dass keine vermehrte Kraftstoffzufuhr und damit keine Geschwindigkeitserhöhung erfolgen kann.
Um eine wahlweise Begrenzung auf mehrere Höchstgeschwindigkeiten erreichen zu können, wird bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art das Übersetzungsverhältnis der Kurbelwellendrehzahl zur Drehzahl des Fliehkraftreglers geändert bzw. die Vorspannung der Rückstellfeder des Fliehkraftreglers variiert. Nachteilig bei diesen bekannten Vorrichtungen ist jedoch, dass die erforderliche, gegebenenfalls variierbare übersetzung der Kurbelwellendrehzahl einen vergleichsweise grossen konstruktiven Aufwand zur Folge hat. Ausserdem muss die Drosselklappe mit dem Fliehkraftregler durch ein eigenes mechanisches Gestänge verbunden werden. Der grosse konstruktive Aufwand bringt eine beachtliche Massenträgheit mit sich, die eine unerwünschte Verzögerung des Reglereingriffes verursacht.
Ein weiterer Nachteil muss darin gesehen werden, dass zur Umschaltung der höchsten Drehzahl im übersetzungsgetriebe zwischen Kurbelwelle und Fliehkraftregler keine einfache Fernbetätigung vorgesehen werden kann, so dass üblicherweise die Einstellung am Übersetzungsgetriebe selbst vorgenommen werden muss.
Es sind zwar bereits Schaltanordnungen bekanntgeworden, die einen in Abhängigkeit von der Zündimpulsfolge gesteuerten Strom an ihrem Ausgang bereitstellen, doch wurden diese aus elektronischen Schaltelementen bestehenden Schaltanordnungen nur zur Geschwindigkeitsmessung verwendet. Bei einer andern bekannten Schaltanordnung, die lediglich das Erreichen einer einstellbaren Höchstgeschwindigkeit anzeigen soll, wurde der Strom am Ausgang der Schaltanordnung erst bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl zur Verfügung gestellt, so dass mit Hilfe einer Warnlampe das Erreichen der eingestellten Höchstgeschwindigkeit signalisiert werden konnte.
Schliesslich ist eine Vorrichtung bekannt, bei der im Zuge des Gestänges zur Betätigung der Drosselklappe ein Elektromotor angeordnet ist, dessen Gehäuse mit dem vom Gaspedal kommenden Gestänge verbunden ist und von dessen Rotor die Bewegung der Drosselklappe abgeleitet wird. Dieser im Zuge des Gestänges angeordnete Elektromotor kann aber nur eingeschaltet werden, wenn die Betätigung der Drosselklappe über das Fusspedal ausgeschaltet ist. Es ergibt sich somit eine Automatik zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges unabhängig von der Stellung des Fusspedals. Wird der elektrische Motor und damit die Automatik jedoch ausgeschaltet, so stellt sich über den selbstsperrenden Elektromotor eine starre Verbindung des Gestänges vor und nach dem Elektromotor ein, so dass keine Drehzahlbegrenzung bei abgeschalteter Automatik möglich ist.
Mit Hilfe der bekannten Vorrichtung kann zwar die Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf einen bestimmten Wert selbsttätig geregelt werden, eine Sicherung, dass eine bestimmte Geschwindigkeit bei Betätigung des Fusspedals nicht überschritten wird, ist jedoch nicht gegeben.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Geschwindigkeitsbegrenzung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, die die aufgezeigten Mängel nicht aufweist und mit vergleichsweise einfachen Mitteln eine sichere Drehzahlbegrenzung bzw. Geschwindigkeitsbegrenzung gewährleistet.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass ein Drehmagnet im Zuge des Gestänges angeordnet ist, das einerseits an das die Magnetspulen tragende schwenkbare Gehäuse des Drehmagneten und anderseits an die mit dem Magnetanker drehfest verbundene, im Gehäuse drehbar gelagerte Drehmagnetwelle anschliesst, wobei das Gehäuse mit der Welle über eine gegen die Magnetkraft wirkende Feder gekuppelt ist, dass die Magnetspulen mit dem Ausgang der Schaltanordnung in Verbindung stehen und dass eine die Schaltbewegung des Handhebels auf den niedrigsten Getriebegang begrenzende mechanische Sperre vorgesehen ist.
Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen ist also bei der erfindungsgemässen Vorrichtung im Gestänge ein handelsüblicher Drehmagnet angeordnet, dessen beweglicher Anker nicht, wie bei Hubmagneten, verschoben, sondern verdreht wird. Dies geschieht dadurch, dass der Anker drehbar in einem Gehäuse gelagert ist, das die Felderregerspulen trägt. Bei einer Erregung der Magnetspulen wird der Anker, der selbstverständlich rotationsunsymmetrisch ausgebildet ist, in das Magnetfeld hineingezogen, so dass der wirksame Magnetfluss durch den Anker vergrössert bzw. der magnetische Luftspalt verringert wird.
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Eine Betätigung des Gestänges bewirkt daher zunächst lediglich ein Verdrehen des mit dem einen Gestängeteil verbundenen Drehmagnetteiles, also ein Verdrehen des Drehmagnetgehäuses oder des Drehmagnetankers. Beim Verdrehen des Magnetankers bzw. des Magnetgehäuses wird bei einer Ruhestromschaltung der jeweils andere Drehmagnetteil, also das Magnetgehäuse bzw. der Magnetanker auf Grund der herrschenden Magnetkräfte mitgenommen, so dass der mit diesem Drehmagnetteil verbundene, zur Drosselklappe führende Gestängeteil mitbewegt wird. Die von der Speisestromstärke abhängige Magnetkraft wirkt dabei gegen die zwischen dem Gehäuse und der Welle des Drehmagneten angeordnete Feder.
Bei einer Verringerung der Stromstärke auf Grund einer Erhöhung der mit der Drehzahl ansteigenden Zündimpulsfolge mittels der elektronischen Schaltanordnung sinkt daher die Magnetkraft und das Gleichgewicht zwischen der Magnetkraft und der Federkraft wird gestört. Die Feder bewirkt daher eine Verdrehung des Ankers gegenüber dem Drehmagnetgehäuse im Sinne eines Schliessens der Drosselklappe, bis das Gleichgewicht zwischen der Federkraft und der Magnetkraft wieder hergestellt ist. Eine Betätigung des Drosselklappengestänges über ein der Grenzdrehzahl entsprechendes Mass hat daher nicht die üblicherweise dieser Gestängebetätigung entsprechende Drosselklappenstellung, sondern eine lediglich der Grenzdrehzahl angepasste Drosselklappenstellung zur Folge.
Wird der Drehmagnet nicht in Ruhestromschaltung, sondern in Arbeitsstromschaltung betrieben, so bewirkt die Feder zwischen dem Gehäuse und dem Anker des Drehmagneten die normale Kupplung zwischen der Drehbewegung des Gehäuses und des Ankers. Die Schaltanordnung, die in einem solchen Fall beim Übersteigen der maximalen Drehzahl einen von der Stromstärke Null ansteigenden Strom für die Magnetspulen des Drehmagneten liefert, bewirkt somit eine der Federkraft entgegengerichtete Magnetkraft, die wieder eine Relativdrehung des Gehäuses gegenüber dem Anker des Drehmagneten im Sinne eines Zurückstellens der Drosselklappe verursacht.
Gegenüber der Arbeitsstromschaltung hat die Ruhestromschaltung jedoch den Vorteil, dass bei Ausfall der Schaltanordnung, also bei Ausfall des Speisestromes der Magneten, der Vergasermotor automatisch durch die als Rückstellfeder wirkende Feder zwischen der Welle und dem Gehäuse des Drehmagneten auf die Leerlaufdrehzahl zurückgeregelt wird und nicht durchgehen kann.
Um zu verhindern, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit trotz der Motordrehzahlbegrenzung über das eingestellte Mass erhöht werden kann, wird gleichzeitig mit der Drehzahlbegrenzung eine mechanische Sperre betätigt, die die Schaltbewegung des Handhebels auf den niedrigsten Getriebegang beschränkt. Soll die Geschwindigkeitsbegrenzung des Fahrzeuges aufgehoben werden, so muss die Ansprechgeschwindigkeit für die Schaltanordnung entsprechend der maximal zulässigen Motorhöchstdrehzahl hinaufgesetzt und die mechanische Sperre für den Handhebel ausgerückt werden.
Können an der Schaltanordnung nur zwei der gewünschten Drehzahlbegrenzung und der höchsten Motordrehzahl entsprechende Ansprechdrehzahlen eingestellt werden, was für den Normalfall eines Stadtfahrzeuges als ausreichend angesehen werden muss, so kann mit Sicherheit eine Umgehung der Geschwindigkeitsbegrenzung dadurch ausgeschaltet werden, dass mit der mechanischen Sperre der Umschalter für die Ansprechdrehzahl der Schaltanordnung betätigbar ist, da zugleich mit der Drehzahlbegrenzung die mechanische Sperre zwangsläufig eingeschaltet werden muss.
Ist dem Vergaser des Fahrzeugmotors eine Beschleunigungspumpe zugeordnet, so kann die Beschleunigungspumpe gemäss der Erfindung über einen am Drehmagnetgehäuse vorgesehenen Mitnehmer betätigt werden, so dass der Drehmagnet nicht mit dem beträchtlichen, zum Teil variablen Widerstand der Beschleunigungspumpe belastet wird. Nach der Erfindung wird also die Betätigung der Beschleunigungspumpe nicht von der Drosselklappenwelle, sondern vom Gehäuse des Drehmagneten abgeleitet, das vom Betätigungsgestänge für die Drosselklappe unmittelbar beeinflusst wird. Dadurch wird der Drehmagnet nur durch den konstanten Widerstand der Drosselklappe mit kleinem Massenträgheitsmoment belastet.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 einen Drehmagnet im Axialschnitt, Fig. 2 eine Schaltanordnung zur Speisung der Magnetspulen im Blockschaltbild und Fig. 3 ein Schaltschema für das zweigängige Wechselgetriebe.
Das mittels eines Fahrfusshebels betätigbare Gestänge für die Drosselklappe greift über einen Hebel--l-- an dem drehbar auf der Welle gelagerten Gehäuse-3--eines Drehmagneten an. Das Gehäuse --3-- des Drehmagneten trägt die Magnetspulen--4--, deren Magnetfeld auf den drehfest mit der Welle--2-- verbundenen Anker--5--einwirkt. Die Welle--2--ist drehbar in Lagern--6--gehalten, die von einer Konsole--7--getragen werden. Auf der Welle--2-ist ein Anschlusshebel-8-für das zur Drosselklappe weitergehende Gestänge drehfest gelagert.
Zwischen dem Gehäuse-3-und der Welle--2-ist eine Spiralfeder --9-- angeordnet, die gegen die Magnetkraft wirkt.
In Fig. 2 ist eine Schaltanordnung dargestellt, an deren Ausgang der in Abhängigkeit von der Zündimpulsfolge gesteuerte Speisestrom für die Magnetspulen--4--abgegriffen werden kann. Die Zündimpulse für den Vergasermotor des Kraftfahrzeuges werden von der Zündanlage des Motors abgegriffen und an den Eingang eines monostabilen Multivibrators--10--gelegt, den sie im Takt der Zündimpulsfolge anstossen. Dieser monostabile Multivibrator kippt nun bei jedem Zündimpuls in seine nicht stabile Schaltstellung und von
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dort wieder in seine stabile Schaltstellung, so dass ein Rechteck-Impuls --11-- entsteht, dessen Breite lediglich von den Widerstandswerten des Multivibrators abhängt und daher in einfacher Weise mittels eines Schalters --12-- verändert werden kann.
Die Rechteckimpulse die bei einer bestimmten Schalterstellung eine konstante Breite aufweisen, werden über einen Verstärker--13--einem Kondensator-14-und einer Diode --15-- zugeführt, die eine Umpolung des Rechteckimpulses-11-bewirken, so dass nunmehr ein positiver Rechteckimpuls--16--einem negativ aufgeladenen Kondensator-17--zugeführt werden kann. Das Laden des Kondensators --17-- über den Widerstand --18-- durch die Rechteckimpulse --16-- und das Entladen des Kondensators über den Widerstand--19--bewirkt am Kondensator --17-- eine dreieckförmige Spannung-20-, deren Mittelwert von der Rechteckimpulsfolge abhängt.
Steigt die Impulsfrequenz mit der Zündimpulsfolge an, so sinkt die Entladezeit des Kondensators --17-- und der Mittelwert der dreieckförmigen Spannung --20-- steigt an. Diese dreieckförmige Spannung --20-- wird über einen weiteren Verstärker --21-- einem Schmitt Trigger-22--zugeführt, der mit dem Drehmagnet --23-- in Verbindung steht.
Der Schmitt-Trigger kippt nun in seine eine Stellung, wenn der augenblickliche Spannungswert die dem Schmitt-Trigger eigene, gegebenenfalls einstellbare Ansprechspannung erreicht, und kippt wieder in seine Ausgangsstellung zurück, wenn die angelegte Spannung einen gewissen Wert unterschreitet, der üblicherweise etwas unterhalb der Ansprechspannung liegt, so dass Stromimpulse am Ausgang des Schmitt-Triggers erhalten werden, deren Breiten von der Grösse der an den Trigger gelegten Spannung abhängen.
Am Ausgang der Schaltanordnung erhält man also einen Strom, dessen Mittelwert dem Mittelwert der sägezahnartigen Spannung
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eine im wesentlichen starre Kupplung der einzelnen Gestängeteile, da die Feder --9-- zwischen dem Gehäuse --3-- und der Welle--2-des Drehmagneten mit voller Kraft wirken kann und das ganze Drehmoment vom Gehäuse auf die Welle überträgt. Steigt die Dreieckspannung über den Ansprechwert des Schmitt-Triggers an, wird also die eingestellte Grenzdrehzahl des Motors erreicht, so wird über den an den Drehmagneten gelieferten Strom die Bremskraft des Magnetfeldes auf den Magnetanker spürbar und der Anker gegen die Federkraft verdreht, bis Gleichgewicht zwischen der Federkraft und der Magnetkraft hergestellt ist.
Die dabei auftretende relative Drehung des Magnetankers gegenüber dem Magnetgehäuse bewirkt ein Rückstellen der Drosselklappe--24--um ein Mass, das die Einhaltung des Grenzdrehzahlbereiches sicherstellt. Die mit Hilfe des Umschalters--12--einstellbare Grenzdrehzahl für den Motor ist also für die Schaltanordnung die Mindestdrehzahl, auf die der Schmitt-Trigger gerade anspricht.
Da die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Geschwindigkeitsbegrenzung für Kraftfahrzeuge auf die Drehzahl des Motors anspricht, erfolgt auch ein Zurückstellen der Drosselklappe in Schliessrichtung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht auf Grund einer Drosselklappenbetätigung durch das Gestänge, sondern durch einen verringerten Fahrwiderstand, z. B. auf Grund eines Gefälles, erhöht wird. In einem solchen Fall könnte es vorkommen, dass der Mittelwert der sägezahnförmigen Spannung so weit ansteigt, dass der Ansprechwert des Schmitt-Triggers dauernd überschritten wird. Dies hätte auf der Ausgangsseite der Schaltanordnung einen Dauerstrom zur Folge, der ein Rückdrehen des Magnetankers bis zur Schliessstellung der Drosselklappe verursachen würde.
Um bei jedem Drehwinkel des Drehmagneten einen Gleichgewichtszustand zwischen der Magnetkraft und der Federkraft erreichen zu können, kann entweder durch die Form der Magnetpole oder durch einen entsprechenden Verlauf der Federcharakteristik ein annähernd linearer Drehmomentverlauf über dem Drehwinkel erreicht werden.
Die beschriebene Arbeitsstromschaltung kann selbstverständlich durch eine entsprechende Ruhestromschaltung ersetzt werden, bei der die Kupplung zwischen dem Drehmagnetgehäuse und dem Magnetanker durch die Magnetkraft erfolgt und die Feder als Rückstellorgan wirkt, wenn bei steigender Drehzahl des Motors die Stromstärke in den Magnetspulen sinkt.
In Fig. 3 ist ein Schaltschema für den Handhebel eines zweigängigen Wechselgetriebes dargestellt. Wird die
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Umschalter --12-- nur zusammen mit der mechanischen Sperre --25-- betätigbar ist, da in einem solchen Fall automatisch mit der Drehzahlbegrenzung die Beschränkung auf den niedrigsten Getriebegang gegeben ist.
Ist, wie im dargestellten Fall, die Schaltanordnung nur auf zwei Grenzgeschwindigkeiten einstellbar, so wird vorteilhafterweise die höhere Grenzdrehzahl der höchsten zulässigen Motordrehzahl gleichgesetzt, was ein volles Ausfahren des Fahrzeuges ohne Geschwindigkeitsbegrenzung ermöglicht.
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Um nicht beim Vorhandensein einer Beschleunigungspumpe den Drehmagneten mit dem zum Teil variablen Widerstand der Beschleunigungspumpe belasten zu müssen, wird nach der Erfindung die Betätigung der Beschleunigungspumpe nicht von der Drosselklappenwelle, sondern von einem Mitnehmer --29-- am Gehäuse des Drehmagneten abgeleitet, so dass der Drehmagnet nur durch den konstanten Widerstand der Drosselklappe belastet wird und eine einwandfreie Drehzahlregelung über die Drosselklappe gewährleistet ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Geschwindigkeitsbegrenzung für Kraftfahrzeuge mit einem Vergasermotor, der eine die Kraftstoffzufuhr steuernde, über ein Gestänge betätigbare Drosselklappe aufweist, und einem wenigstens zweigängigen, mittels eines Handhebels schaltbaren Wechselgetriebe, wobei eine auf eine gegebenenfalls einstellbare Mindestdrehzahl ansprechende Schaltanordnung mit einem Ausgang für einen in Abhängigkeit von
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Drehmagnet (23) im Zuge des Gestänges angeordnet ist, das einerseits an das die Magnetspulen (4) tragende schwenkbare Gehäuse (3) des Drehmagneten und anderseits an die mit dem Magnetanker (5) drehfest verbundene, im Gehäuse drehbar gelagerte Drehmagnetwelle (2) anschliesst, wobei das Gehäuse (3) mit der Welle (2) über eine gegen die Magnetkraft wirkende Feder (9) gekuppelt ist, dass die Magnetspulen (4)
mit dem Ausgang der Schaltanordnung in Verbindung stehen und dass eine die Schaltbewegung des Handhebels auf den niedrigsten Getriebegang (26) begrenzende mechanische Sperre (25) vorgesehen ist.
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The invention relates to a device for limiting the speed of motor vehicles with a carburetor engine, which has a throttle valve that controls the power supply and can be operated via a linkage, and an at least two-speed change gear that can be shifted by means of a hand lever, with a switching arrangement that responds to an optionally adjustable minimum speed and has an output for a current controlled as a function of the ignition pulse sequence is provided.
For various reasons it may be desirable to limit the driving speed of a motor vehicle. In particular in city traffic, such speed limits are required for the transport of people, for example in pedestrian zones, it being necessary to ensure that a predetermined maximum speed cannot be exceeded. However, it should be possible to deactivate this speed limit for transfer trips outside the pedestrian zones so that the vehicle can be used like any other comparable vehicle.
For this purpose, a device is known which influences the throttle valve position. A centrifugal governor is driven by the crankshaft of the engine, which governor acts on the throttle valve via a linkage or the like. If the throttle valve is actuated by the driver of the vehicle to increase the speed, the throttle valve is reset via the speed-dependent centrifugal governor if the engine speed exceeds the specified maximum speed, so that no increased fuel supply and therefore no speed increase can occur.
In order to be able to achieve an optional limitation to several maximum speeds, the transmission ratio of the crankshaft speed to the speed of the centrifugal governor is changed or the bias of the return spring of the centrifugal governor is varied in the known devices of this type. A disadvantage of these known devices, however, is that the required, possibly variable, ratio of the crankshaft speed results in a comparatively high structural effort. In addition, the throttle valve must be connected to the centrifugal governor using its own mechanical linkage. The great design effort brings with it a considerable inertia, which causes an undesirable delay in the controller intervention.
Another disadvantage must be seen in the fact that no simple remote control can be provided for switching the highest speed in the transmission between the crankshaft and the centrifugal governor, so that the setting must usually be made on the transmission itself.
Although switching arrangements have already become known which provide a current at their output that is controlled as a function of the ignition pulse sequence, these switching arrangements, consisting of electronic switching elements, were only used for speed measurement. In another known switching arrangement, which is only intended to indicate that an adjustable maximum speed has been reached, the current at the output of the switching arrangement was only made available when a certain speed was reached, so that the reaching of the set maximum speed could be signaled with the aid of a warning lamp.
Finally, a device is known in which an electric motor is arranged in the course of the linkage for actuating the throttle valve, the housing of which is connected to the linkage coming from the accelerator pedal and the movement of the throttle valve is derived from its rotor. This electric motor, which is arranged in the course of the linkage, can only be switched on if the actuation of the throttle valve via the foot pedal is switched off. The result is an automatic system for regulating the speed of the vehicle independently of the position of the foot pedal. If the electric motor and thus the automatic system are switched off, however, the self-locking electric motor creates a rigid connection between the linkage upstream and downstream of the electric motor, so that no speed limitation is possible when the automatic system is switched off.
With the aid of the known device, although the speed of the vehicle can be automatically regulated to a certain value, there is no assurance that a certain speed is not exceeded when the foot pedal is operated.
The invention is therefore based on the object of creating a device for limiting the speed of motor vehicles which does not have the deficiencies indicated and which ensures reliable speed limitation or speed limitation with comparatively simple means.
Based on a device of the type described above, the invention solves the problem in that a rotary magnet is arranged in the course of the linkage, which is rotatable in the housing on the one hand to the pivotable housing of the rotary magnet carrying the magnet coils and on the other hand to the rotatably connected to the magnet armature mounted rotary magnet shaft connects, the housing is coupled to the shaft via a spring acting against the magnetic force, that the magnet coils are connected to the output of the switching arrangement and that a mechanical lock is provided which limits the switching movement of the hand lever to the lowest gear.
In contrast to the known devices, in the device according to the invention a commercially available rotary magnet is arranged in the linkage, the movable armature of which is not displaced, as in the case of lifting magnets, but rotated. This happens because the armature is rotatably mounted in a housing that carries the field excitation coils. When the magnet coils are excited, the armature, which is of course rotationally asymmetrical, is drawn into the magnetic field, so that the effective magnetic flux through the armature is increased or the magnetic air gap is reduced.
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An actuation of the linkage therefore initially only causes a rotation of the rotary magnet part connected to the one linkage part, that is, a rotation of the rotary magnet housing or the rotary magnet armature. When the magnet armature or the magnet housing is rotated, the other rotating magnet part, i.e. the magnet housing or magnet armature, is carried along due to the prevailing magnetic forces, so that the rod part connected to this rotating magnet part and leading to the throttle valve is moved along with it. The magnetic force dependent on the supply current strength acts against the spring arranged between the housing and the shaft of the rotary magnet.
If the current strength is reduced due to an increase in the ignition pulse sequence, which increases with the speed, by means of the electronic switching arrangement, the magnetic force therefore decreases and the balance between the magnetic force and the spring force is disturbed. The spring therefore causes the armature to rotate relative to the rotary magnet housing in the sense of closing the throttle valve until the balance between the spring force and the magnetic force is restored. An actuation of the throttle valve linkage beyond an amount corresponding to the limit speed therefore does not result in the throttle valve position usually corresponding to this linkage actuation, but merely in a throttle valve position adapted to the limit speed.
If the rotary magnet is not operated in closed-circuit, but in open-circuit, the spring between the housing and the armature of the rotary magnet causes the normal coupling between the rotary movement of the housing and the armature. The switching arrangement, which in such a case, when the maximum speed is exceeded, supplies a current for the magnetic coils of the rotary magnet that increases from zero current intensity, thus causes a magnetic force that is opposite to the spring force, which again causes a relative rotation of the housing with respect to the armature of the rotary magnet in the sense of a reset caused by the throttle.
Compared to the operating current circuit, however, the closed-circuit current circuit has the advantage that if the switching arrangement fails, i.e. if the supply current to the magnets fails, the carburetor motor is automatically reduced to idle speed by the spring acting as a return spring between the shaft and the housing of the rotary magnet and cannot run .
In order to prevent the vehicle speed from being increased beyond the set level despite the engine speed limitation, a mechanical lock is actuated at the same time as the speed limitation, which limits the switching movement of the hand lever to the lowest gear. If the speed limit of the vehicle is to be lifted, the response speed for the switching arrangement must be increased according to the maximum permissible maximum engine speed and the mechanical lock for the hand lever must be disengaged.
If only two response speeds corresponding to the desired speed limit and the highest engine speed can be set on the switching arrangement, which must be regarded as sufficient for the normal case of a city vehicle, bypassing the speed limit can be switched off with the mechanical lock of the switch for the response speed of the switching arrangement can be actuated, since the mechanical lock must inevitably be switched on at the same time as the speed limitation.
If an acceleration pump is assigned to the carburetor of the vehicle engine, the acceleration pump according to the invention can be actuated via a driver provided on the rotary magnet housing so that the rotary magnet is not burdened with the considerable, sometimes variable resistance of the acceleration pump. According to the invention, the actuation of the acceleration pump is not derived from the throttle valve shaft, but from the housing of the rotary magnet, which is directly influenced by the actuating linkage for the throttle valve. As a result, the rotary magnet is only loaded by the constant resistance of the throttle valve with a small moment of inertia.
In the drawings, the subject matter of the invention is shown schematically in one embodiment. There are shown: FIG. 1 a rotary magnet in axial section, FIG. 2 a switching arrangement for feeding the magnetic coils in a block diagram, and FIG. 3 a switching diagram for the two-speed change gear.
The linkage for the throttle valve, which can be operated by means of a foot lever, engages via a lever - 1 - on the housing 3, which is rotatably mounted on the shaft, of a rotary magnet. The housing --3-- of the rotary magnet carries the magnet coils - 4--, whose magnetic field acts on the armature - 5 - which is connected to the shaft - 2-- in a rotationally fixed manner. The shaft - 2 - is rotatably held in bearings - 6 - which are carried by a console - 7 -. On the shaft - 2 - a connection lever-8-for the linkage going on to the throttle valve is rotatably mounted.
Between the housing 3 and the shaft 2 there is a spiral spring 9 which acts against the magnetic force.
In FIG. 2, a switching arrangement is shown, at the output of which the feed current for the magnet coils - 4 - controlled as a function of the ignition pulse sequence can be tapped. The ignition pulses for the carburettor engine of the motor vehicle are picked up by the ignition system of the engine and applied to the input of a monostable multivibrator - 10 - which they trigger in time with the ignition pulse sequence. This monostable multivibrator now tilts into its unstable switch position and from with each ignition pulse
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there again in its stable switching position, so that a square-wave pulse --11-- is created, the width of which only depends on the resistance values of the multivibrator and can therefore be changed easily using a switch --12--.
The square-wave pulses, which have a constant width at a certain switch position, are fed via an amplifier -13-a capacitor -14- and a diode -15-, which cause the square pulse -11 to be reversed, so that now a positive square pulse - 16 - a negatively charged capacitor - 17 - can be fed. The charging of the capacitor --17-- via the resistor --18-- with the square-wave pulses --16-- and the discharging of the capacitor via the resistor - 19 - causes a triangular voltage on the capacitor --17-- 20-, the mean value of which depends on the square pulse train.
If the pulse frequency increases with the ignition pulse sequence, the discharge time of the capacitor --17-- decreases and the mean value of the triangular voltage --20-- increases. This triangular voltage --20-- is fed via a further amplifier --21-- to a Schmitt Trigger-22 - which is connected to the rotary magnet --23--.
The Schmitt trigger now tilts to its one position when the instantaneous voltage value reaches the response voltage inherent to the Schmitt trigger, which may be adjustable, and tilts back to its starting position when the applied voltage falls below a certain value, which is usually slightly below the response voltage so that current pulses are obtained at the output of the Schmitt trigger, the widths of which depend on the size of the voltage applied to the trigger.
A current is thus obtained at the output of the switching arrangement, the mean value of which is the mean value of the sawtooth-like voltage
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an essentially rigid coupling of the individual rod parts, since the spring --9-- between the housing --3-- and the shaft - 2 - of the rotary magnet can act with full force and transfers the entire torque from the housing to the shaft. If the triangular voltage rises above the response value of the Schmitt trigger, i.e. if the set limit speed of the motor is reached, the braking force of the magnetic field is felt on the magnet armature via the current supplied to the rotary magnet and the armature is rotated against the spring force until equilibrium between the Spring force and the magnetic force is established.
The relative rotation of the magnet armature with respect to the magnet housing that occurs during this process causes the throttle valve to be reset - 24 - by an amount that ensures compliance with the limit speed range. The limit speed for the motor that can be set with the help of the switch - 12 - is therefore the minimum speed for the switching arrangement to which the Schmitt trigger is currently responding.
Since the inventive device for limiting the speed of motor vehicles responds to the speed of the engine, the throttle valve is also reset in the closing direction when the vehicle speed is not due to a throttle valve actuation by the linkage, but rather due to a reduced driving resistance, e.g. B. due to a slope is increased. In such a case it could happen that the mean value of the sawtooth voltage increases so far that the response value of the Schmitt trigger is continuously exceeded. This would result in a continuous current on the output side of the switching arrangement, which would cause the magnet armature to rotate back to the closed position of the throttle valve.
In order to be able to achieve a state of equilibrium between the magnetic force and the spring force at every angle of rotation of the rotary magnet, an approximately linear torque curve over the angle of rotation can be achieved either through the shape of the magnetic poles or through a corresponding curve of the spring characteristic.
The working current circuit described can of course be replaced by a corresponding closed current circuit, in which the coupling between the rotary magnet housing and the magnet armature is effected by the magnetic force and the spring acts as a return element when the current in the magnet coils decreases as the speed of the motor increases.
In Fig. 3 is a circuit diagram for the hand lever of a two-speed change gear is shown. Will the
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It is particularly advantageous if the changeover switch --12-- can only be operated together with the mechanical lock --25--, since in such a case the speed limitation automatically restricts the gear to the lowest gear.
If, as in the case shown, the switching arrangement can only be set to two limit speeds, the higher limit speed is advantageously set equal to the highest permissible engine speed, which enables the vehicle to be fully extended without a speed limit.
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In order not to have to load the rotary magnet with the partly variable resistance of the acceleration pump when an acceleration pump is present, according to the invention the actuation of the acceleration pump is not derived from the throttle valve shaft but from a driver --29-- on the housing of the rotary magnet, so that the rotary magnet is only loaded by the constant resistance of the throttle valve and perfect speed control via the throttle valve is guaranteed.
PATENT CLAIMS:
1. A device for limiting the speed of motor vehicles with a carburetor engine which has a throttle valve that controls the fuel supply and can be actuated via a linkage, and an at least two-speed change gear that can be switched by means of a hand lever, with a switching arrangement that responds to an optionally adjustable minimum speed with an output for an in Dependence on
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Rotary magnet (23) is arranged in the course of the linkage, which connects on the one hand to the swiveling housing (3) of the rotary magnet carrying the magnet coils (4) and on the other hand to the rotary magnet shaft (2) rotatably mounted in the housing and connected to the armature (5) in a rotationally fixed manner , the housing (3) being coupled to the shaft (2) via a spring (9) acting against the magnetic force, so that the magnetic coils (4)
are connected to the output of the switching arrangement and that a mechanical lock (25) limiting the switching movement of the hand lever to the lowest gear (26) is provided.
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