DE1066441B - Vorrichtung zur selbsttätigen Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit von motorisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Vorrichtungen zur selbsttätigen Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit von motorisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, mittels einer in Abhängigkeit von einem verstellbaren Wert geregelten elektrischen Einrichtung, welche das gegenüber dem von Hand oder durch einen Fußhebel beeinflußbaren Regelgestänge auch unabhängig verstellbare Regelglied für die Kraftstoffzufuhr derart einstellt, daß die einmal eingestellte Fahrzeughöchstgeschwindigkeit nicht überschritten wird, sind bereits bekannt.

Es handelt sich bei diesen bekannten Vorrichtungen jedoch immer um solche, die mittels eines einfachen Berührungskontaktes eine einfache Zu- und Abschaltung vornehmen. Eine stetige Einregelung der Drosselklappe auf den richtigen Wert erfolgt dabei nicht. Demzufolge ist ein häufiges Umschalten notwendig, um den richtigen Regelwert einigermaßen zu halten.

Die Erfindung strebt eine stufenlose Regelweise bei derartigen Vorrichtungen an und besteht darin, daß die Geschwindigkeitsregelung durch einen von einem Potentiometer gesteuerten selbstsperrenden Stellmotor erfolgt und das Potentiometer wiederum durch die Geschwindigkeit gesteuert wird. .

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Verstellvorrichtung für die Drosselklappe, eines durch einen Vergasermotor angetriebenen Kraftfahrzeuges, in schaubildlicher Darstellung,

Fig. 2 das Schaltschema einer mit einem Wahlschalter und einem Relais versehenen Brückenschaltung für das den Stellmotor steuernde Potentiometer,

Fig. 3 ein Schaltschema mit dem .Stellmotor und seinen relaisgesteuerten Anschlußkontakten,

Fig. 4 und 5 einen von der Vorrichtung nach Fig. 1 betätigten Schleppschalter im Aufriß und im Grundriß, teilweise geschnitten.

Fig. 4 und 5 sind in einem größeren Maßstab gezeichnet als Fig. 1.

Nach dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist der Gasfußhebel 1, der in üblicher Weise unter dem Einfluß einer Rückholfeder 2 steht, über einen Lenker 3 mit dem Hebelarm 4 eines Ringes 5 verbunden, der auf einer drehbar gelagerten Hohlwelle 6 festsitzt. Ein gegenüber dem Hebelarm 4 um etwa 120° versetzter zweiter Hebel 7 an dem erwähnten Ring 5 trägt an seinem freien Ende einen später noch näher beschriebenen Abschalter 8. Außerdem ist an einem Ende der Hohlwelle 6 eine in Fig. 1 aufgeschnitten gezeichnete Büchse 9 befestigt, die an ihrem freien Stirnende fluchtgleich einen Elektromotor 10 als Verstellmotor trägt. Dieser treibt eine in der Hohlwelle 6 drehbar gelagerte Welle 11 an, die noch ein Stück Vorrichtung zur selbsttätigen Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit

von motorisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Dipl.-Ing. Hans Steinbrenner, Stuttgart, ist als Erfinder genannt worden

weit über das andere Ende der Hohlwelle 6 hinausragt und deren freies Ende das Stellzeug 12, z. B. die Drosselklappe 13 eines Vergasers oder die Regelstange einer Kraftstoffeinspritzpumpe des das Fahrzeug antreibenden Motors, beeinflußt.

In einigem Abstand von dem erwähnten Ring 5 sitzt auf der Hohlwelle 6 ein zweiter Ring 14 mit zwei kurzen Armen 15 und 16 fest, von denen ein jeder mit je einem in seinem Bewegungsbereich liegenden Anschlag 17 und 18 in Berührung gebracht werden kann. Auf dem über das Ende · der Hohlwelle 6 hinausragenden Abschnitt der Welle 11 sind in einigem Abstand voneinander zwei Scheiben 19 und 20 mit je einem Schaltarm 21 und 22 befestigt. Der Schaltarm 21 kann in den Bereich eines Kontaktes 23 und der Schaltarm 22 in den Bereich eines Kontaktes 24 oder 25 gebracht werden. Die erwähnten Kontakte sind als einfache Berührungskontakte ausgebildet und stehen derart unter Federwirkung, daß sie geöffnet sind, solange sie von den Schaltarmen 21 und 22 nicht entgegen ihrer Federwirkung geschlossen gehalten werden. Die Anordnung ist außerdem so getroffen, daß dann, wenn der Fußhebel 1 niedergetreten und die. Hohlwelle 6 durch den am Hebelarm 4 angreifenden Lenker 3 im Uhrzeigerdrehsinn gedreht wird, die Drosselklappe 13 sich öffnet, während umgekehrt bei einer Freigabe des Fußhebels 1 die Rückholfeder 2 wirksam wird und eine gegenläufige Bewegung eintritt, also die Drosselklappe 13 wieder schließt.

In den Schaltschemen der Fig. 2 und 3 sind die in Fig. 1 dargestellten Kontakte unter den gleichen Bezugszeichen wieder aufgeführt. Fig. 2 zeigt eine Brückenschaltung, die von der z. B. eine Spannung

909 630/200

von 6 oder 12 Volt abgebenden Kraftfahrzeugbatterie 26 gespeist wird. Im linken Abschnitt der Brücke befindet sich ein Wahlschalter 27 für die verschiedenen Geschwindigkeiten, die mit Hilfe der im Bewegungsbereich dieses Schalters liegenden Wählkontakte 28 eingestellt werden können. Den rechten Teil der Brücke bildet ein im Geschwindigkeitsmesser vorgesehenes Potentiometer 29, das den Stellmotor 10 steuert. Die Brückendiagonale bildet ein an den Wahlschalter 27 angeschlossenes gepoltes Relais 30 mit den Kontakten 31, 32 und 35 (Fig. 2 und 3). Mit 35 (Fig. 2) ist ein den Abschaltkontakt 8 überbrückender Kontakt, mit 36 ein Hauptschalter und mit 37 ein insbesondere mit dem Fuß zu betätigender Notschalter bezeichnet. Außerdem ist noch ein zweites Relais 45 (Fig. 2) vorhanden, das mit zwei Kontakten 33 und 34 (Fig. 3) dafür sorgt, daß nach dem Abschalten der Automatik die Drosselklappe sofort eine Endstellung einnimmt, wie sie ohne Automatik vorhanden ist. Der Notschalter 37 wirkt mit dem Anschlag 18 (Fig. 1) zusammen. Letzterer ist federnd ausgebildet, derart, daß er erst nach einem gewissen Federweg gegenüber einem stärkeren Druck des Hebelarmes 16 den Kontakt 37 öffnet. In diesem Augenblick fällt das Relais 45 ab, und der Stellmotor 10 verstellt die Drosselklappe 13 in eine Vollgasstellung, wie sie normalerweise ohne Einwirkung der Automatik gegeben ist. Der Notschalter 37 erlaubt also im Gefahrenfall und beim Überholen ein sofortiges Abschalten der Automatik. Er kann beim Vorhandensein eines automatischen Getriebes auch mit dem sogenannten »Kick-Down« verbunden sein, so daß gleichzeitig auch ein Umschalten des Wechselgetriebes erfolgt. Als Hinweissignal für den Fahrer zum »Bremsen« ist außerdem nach dem Schaltschema von Fig. 3 noch eine Glühlampe 38 und als Hinweissignal zum »Schalten« eine zweite Glühlampe 39 vorgesehen.

Nach Fig. 1, 4 und 5 ist der Abschaltkontakt 8 im Gegensatz zu den übrigen Kontakten als Schleppschieberkontakt ausgebildet. Zu diesem Zweck ist die eine Kontakthälfte 8 α (Fig. 4) an einem vom Hebelarm 7 getragenen Rahmen 40 und die andere Kontakthälfte 8 & federnd auf einem Schieber 41 befestigt, der in dem erwähnten Rahmen 40 leicht verschiebbar gelagert ist. Der Schieber 41 ist z. B. an einer seiner Außenseiten mit einer Feder 42 versehen, die an einer äußeren ortsfesten Fläche 43 schleift. Im übrigen sind den vorerwähnten Anschlägen und Kontakten die nachstehenden Funktionen zugeteilt: Der Anschlag 17 dient als Leerlauf- und der Anschlag 18 als Vollastanschlag. Der Kontakt 24 ist Leerlauf- und der Kontakt 25 Vollastendkontakt. Der Kontakt 23 dient als sekundärer Endkontakt zum Abschalten der Drosselklappe 13.

Die Handhabung und Wirkungsweise der Erfindung ist folgende: Zunächst ist zu beachten, daß das Relais 30 unterhalb der durch den Wahlschalter 27 eingeregelten Sollgeschwindigkeit den Motor in Richtung »Vollgas« und oberhalb derselben in Richtung »Leerlauf« steuert.

Nimmt man eine vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h an, so ist das Schaltschema von Fig. 3 so auszulegen, daß dessen eine Seite bei 48 km/h und die andere bei 52 km/h anspricht. Damit ist offenbar, daß bei eingeschalteter Automatik und zu niedriger Geschwindigkeit der Stromkreis über Masse, Kontakte 25, 32 und 34, Motor 10 sowie Kontakte 33 -und 31+ geschlossen ist, wodurch die Drosselklappe 13 öffnet. Bei zu hoher Geschwindigkeit ist der Stromkreis über Masse, Kontakte 24, 31 und 33, Motor 10, Kontakte 34 und 32 + geschlossen, wodurch sich die Drosselklappe wieder schließt.

Dabei ergibt sich im einzelnen folgendes: Für die vorgeschriebene I Iöchstgeschwindigkeit von 50 km/h wird der Wahlschalter 27 (Fig. 2) auf seine 50-km-Marke eingestellt, der Hauptschalter 36 eingeschaltet und Vollgas gegeben. Durch das Relais 30 und den Stellmotor 10 wird daraufhin die Drosselklappe 13 unabhängig von dem in seiner Vollgasstellung umgelegten Gasfußhebel automatisch so weit geschlossen, daß die durch den Handschalter 27 eingeregelte Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h zustande kommt. Solange die Geschwindigkeit kleiner als 50 km/h ist, ist das Relais 30 (Fig. 2) so erregt, daß der folgende Stromkreis geschlossen ist (Fig. 3): Schalter 25, 32, 34, Motor 10, Schalter 33 und 31 + . Die Drosselklappe 13 wird geöffnet. Wird die Geschwindigkeit von 50 bzw. 52 km./h überschritten, dann wird das Relais 30 umgekehrt erregt. Es ergibt sich dadurch nachstehender Stromverlauf: Masse, Schalter 24, 31, 33, Motor 10, Schalter 34, 32+. Die Drosselklappe schließt wieder. Ändert sich die Steigung der Fahrbahn, so wird, je. nachdem diese ansteigt oder fällt, entsprechend mehr nach »X'Ollgas« oder mehr nach »Leerlauf« hin geregelt. Die Leerlauf- und Vollgaskontakte 24 und 25 sorgen beim Anschlagen der Arme 21 oder 22 dafür, daß beim Erreichen der Leerlauf- oder Vollgasstellung der Stellmotor 10 abschaltet. In der Leerlaufstellung leuchtet außerdem noch die Lampe 38 auf, die dem Fahrer anzeigt, daß der Leerlauf erreicht ist und daß er nun durch zusätzliches Bremsen die Fahrzeuggeschwindigkeit bei steiler Talfahrt selbst regeln muß. Man kann im Rahmen der Erfindung den Leerlauf kontakt 23 auch dazu benutzen, mit einem zweiten Stellmotor automatisch eine Bremse wirksam werden zu lassen. Es kann sich dabei um eine zusätzlich angeordnete oder um eine bereits am Fahrzeug befindliche Bremseinrichtung handeln.

In der Vollgasstellung bei Fahrt über eine größere Steigung aufwärts wird die Fahrgeschwindigkeit von sich aus langsamer. In diesem Fall leuchtet die Lampe 39 auf, die dem Fahrer anzeigt, daß nunmehr auf einen niedrigeren Gang umgeschaltet werden muß. Bei der Verwendung eines elektrisch zu schaltenden Wechselgetriebes können die Kontakte 24 oder 25 auch eine automatische Gangumschaltung, z. B. auch eines völlig automatisch wirkenden Getriebes, einleiten.

Wird der Hauptschalter 36 geöffnet, so fällt das Relais 45 ab und setzt mit seinen Kontakten 33 und 34 den Stellmotor 10 unmittelbar unter Spannung. Es besteht Stromschluß über die Kontakte 23 und 34, Motor 10 und Kontakt 33 + (Fig. 3). Die Drosselklappe 13 wird in ihre Endstellung geschwenkt und durch den Kontakt 23 in dieser Endstellung abgeschaltet. In diesem Fall hat man eine Einrichtung, wie sie ohne Automatik vorliegt.

Fährt man mit der Automatik mit einer bestimmten Geschwindigkeit, z. B. mit der vorerwähnten Geschwindigkeit von 50 km/h, und muß auf Grund irgendeiner Verkehrsbehinderung langsamer fahren, so muß natürlich die Automatik sofort abgeschaltet werden. Dies geschieht in folgender Weise: Beim Fahren mit geschlossenem Hauptschalter 36 fährt man im allgemeinen mit Vollgas. Kommt nun die Behinderung, so wird einfach das Gas weggenommen und eventuell auch gebremst. Dadurch schaltet der Kontakt 8 ab, womit auch das Relais 45 abgeschaltet ist. Dabei arbeitet der Kontakt 8 in der Weise, daß sich zunächst nur der Rahmen 40 am Hebelarm 7 bewegt,

während das Gleitstück 41 durch die Reibwirkung der Feder 42 an der Fläche 43 zunächst festgehalten wird und dadurch den Kontakt 8 öffnet. Damit ist die Automatik abgeschaltet. Demzufolge dreht der Stellmotor 10 die Drosselklappe 13 in ihre Vollgasstellung. Es besteht Stromschluß über die Kontakte 23 und 34, Motor 10 und Kontakt 33 + (Fig. 3). Ist dabei zufällig am Fußhebel 1 das Gas ganz weggenommen, so spielt das weiter keine Rolle, weil die Drosselklappe 13 dann trotz der Drehbewegung des Stellmotors 10 geschlossen bleibt.

Ist aber der Fuß noch auf dem Gashebel, dann nimmt die Drosselklappe 13 noch eine entsprechende Offenstellung ein, und es könnte dann, wenn nur sehr wenig Gas weggenommen wurde, der Fall eintreten, daß das Fahrzeug nach dem Abschalten der Automatik schneller fährt als vorher, wo die Automatik noch eingeschaltet war. Dieses Schnellerwerden verhindert der Kontakt 35 am Relais 30. Es schließt dieser in einem solchen Fall sofort wieder und sorgt dafür, daß auf keinen Fall die Fahrzeuggeschwindigkeit über die durch den Wahlschalter 27, 28 eingestellte Höchstgeschwindigkeit hinaus anwachsen kann. Der Strom fließt von — 6 über den Kontakt 35 zum Relais 45 und von da über den Kontakt 37 zum Schalter 36 nach + 6 (Fig. 2). Dadurch kommt nach Fig. 3 folgender Stromfluß zustande: Masse, Kontakte 25, 32 und 34, Motor 10 sowie Kontakte 33 und 31 +. Der Fahrer bemerkt sofort, daß er zu wenig Gas weggenommen hat und nimmt den Fußgashebel 1 weiter zurück, worauf die Automatik erneut abgeschaltet wird, bis das Fahrzeug schließlich langsamer wird.

Bewegt sich der Rahmen 40 in Richtung auf »Vollgas«, dann bewegt sich dieser, z. B. nach Fig. 1 und 4, im Uhrzeigerdrehsinn bzw. nach rechts, bis der Kontakt 8 α, 8 & mit geringer Verzögerungswirkung geschlossen wird. Bei einer Bewegung des Hebelarmes 7 und des Rahmens 40 entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn in Richtung auf Leerlauf bewegt sich der Schieber 41 gleichfalls zunächst nicht mit, und der Kontakt 8 a, 8 b öffnet. Bei einer weiteren geringen Bewegung des Rahmens 40 kommt der Schieber 41 schließlich mit dem Rahmen an seinem Anschlag 44 in Berührung, aber der Kontakt 8a, Bb bleibt offen. Erschütterungseinflüsse werden durch den federnden Kontakt 8 b ausgeschlossen.

Besteht eine Gefahr, der man nur durch schnelles Fahren ausweichen kann, so betätigt man den Schalter 37 (Fig. 2), der in der Zuleitung zum Relais 45 liegt. Dadurch wird das Relais 45 stromlos, und die Kontakte 33 und 34 werden umgelegt. Es besteht Stromschluß über die Masse, die Kontakte 23 und 34, den Motor 10 und den Kontakt 33+. Man fährt wieder mit Vollgas, wobei jedoch die Fahrzeug-Höchstgeschwindigkeit nunmehr nicht auf die am Wahlschalter 28 eingestellte Geschwindigkeit begrenzt ist, weil beim öffnen des Schalters 37 die Vorrichtung abgeschaltet wird und die volle Motorleistung zur Verfügung steht.

Die Signallampen 38 und 39 können auch durch ein akustisches Signal ersetzt werden. Ferner kann man den dargestellten stufenweise wirkenden Wählschalter 28 durch ein stufenlos wirkendes Wahlpotentiometer ersetzen.

Claims (13)

Patentanspruch k:

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit von motorisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, mittels einer in Abhängigkeit von einem verstellbaren Wert geregelten elektrischen Einrichtung, welche das gegenüber dem von Hand oder durch einen Fußhebel beeinflußbaren Regelgestänge auch unabhängig verstellbare Regelglied für die Kraftstoffzufuhr derart einstellt, daß die einmal eingestellte Fahrzeughöchstgeschwindigkeit nicht überschritten wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einstellung durch einen von einem Potentiometer (29) gesteuerten selbstsperrenden Stellmotor (10) erfolgt, wobei das Potentiometer (29) wiederum durch die Geschwindigkeit gesteuert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein das Potentiometer (29) beeinflussendes, von einem Geschwindigkeitsmesser gesteuertes Relais (30).

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (30) drei Kontakte (31, 32 und 35) beeinflußt, von denen zwei (31 und 32) zur Weitergabe des Relaissteuerimpulses an den Stellmotor (10) dienen und der dritte Kontakt (35) als Sicherheitskontakt beim Gaswegnehmen dient.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein im Stromkreis eines Hauptschalters (36) vorgesehenes zweites Relais (45), mit zwei Kontakten (33 und 34) im Stromkreis des Stellmotors (10), welche beim Abfall des erwähnten Relais, z. B. durch öffnen des Hauptschalters (36) oder eines im gleichen Stromkreis liegenden Notschalters (37), den Stellmotor

(10) unmittelbar an die Spannung legen und einen Zustand ohne Automatik entsprechend der augenblicklichen Fuß-Gashebelstellung herstellen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Notschalter (37) mit einem federnden Anschlag (18) in der Weise zusammenwirkt, daß der Schalter (37) erst öffnet, nachdem der zugehörige Anschlag (18) unter dem wachsenden Druck des ihn beeinflussenden Hebelarmes (16) einen gewissen Federweg zurückgelegt hat.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen mit dem ausschließlich willkürlich zu betätigenden Steuergestänge (6) für die Kraftstoff zufuhr verbundenen Abschaltkontakt (8), der zum Erreichen einer normalen Fahrweise ohne Automatik, z. B. Fahrtverzögerung beim Gaswegnehmen, abschaltet, und durch von der durch den Stellmotor (10) angetriebenen Welle

(11) beeinflußten Kontakte (23, 24 und 25), von denen der zuerst genannte (23) als zusätzlicher Endkontakt, der an zweiter Stelle genannte (24) als Leerlaufendkontakt und der dritte (25) als Vollgasendkontakt dient.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschaltkontakt (8) als Schleppschieberkontakt in der Weise ausgebildet ist, daß eine Hälfte (8a) dieses Kontaktes auf dem Rahmenteil (40) oder dergleichen Führung eines vom Gasfußhebel (1) her gesteuerten Hebelarmes (7) und die andere Kontakthälfte (8b) auf einem längs dieses Rahmens gleitenden Schleppschieber (41) sitzt, dessen Bewegung durch einen insbesondere federnden Reibungsschluß (42, 43) gegenüber der Halterahmenbewegung verzögert ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die vom Stellmotor (10) angetriebene Welle (11) das Stellzeug

(12) für das Kraftstoffmengenregelglied (13) angelenkt ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Lceiiaufzweig der Relaisschaltung ein Signal (38) für die Bremsbetätigung oder ein zweiter Stellmotor für eine automatische Bremsung eingeschaltet ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Vollgaszweig der Relaisschaltung ein Signal (39) für das Umschalten des Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes vorgesehen oder an diesen eine elektrische Schaltvorrichtung eines automatisch schaltenden Wechselgetriebes angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ausschließlich

willkürlich, z. B. durch einen Gasfußhebel (1), zu betätigende Gestängewelle als Hohlwelle (6) ausgebildet und in dieser die durch den Stellmotor (10) angetriebene AVelle (11) gelagert ist.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (10) an einer Stirnseite der Hohlwelle (6) fluchtgleich angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Notschalter (37) auch von einem gegebenenfalls am Fahrzeug vorhandenen »Kick-Down« beeinflußbar ist, der beim Durchtreten des Gashebels über seine Vollgasstellung hinweg gleichzeitig in an sich bekannter Weise das Wechselgetriebe des Fahrzeuges zurückschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©. 909 630/200 9'. 59i