DE2544454C3

DE2544454C3 - Schaltungsanordnung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE2544454C3
Application number: DE2544454A
Authority: DE
Inventors: Karl-Ludwig Dipl.-Ing. 7141 Schwieberdingen Abend; Bernhard Dipl.-Ing. 7123 Sachsenheim Mattes; Hans Dipl.-Ing. 7250 Leonberg Scheyhing
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-10-04
Filing date: 1975-10-04
Publication date: 1979-09-13
Also published as: FR2326307B3; GB1554733A; FR2326307A1; IT1072961B; US4084659A; DE2544454B2; DE2544454A1; JPS5244388A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung ζιτ Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges mit einem Abschaltspeicher, der durch Abschaltsignale setzbar und durch Wiedercinschaltsignale rücksetzbar ist.

Derartige Regeleinrichtungen müssen aus Sichcrhcitsgünden bei Vorliegen bestimmter Betriebsbedingungen sofort abgeschaltet werden. Beispielsweise mu!3 bei Betätigung der Bremse die Regeleinrichtung abgeschaltet werden, damit diese nicht der beabsichtigten Verzögerung des Fahrzeuges entgegenwirkt. Urn den Bremsvorgang zu erfassen wird vorteilhaft das Signal des Bremslichtschalters als Abschalisignal verwendet. Außerdem sollte sichergestellt sein, daß nicht durch unbeabsichtigtes Bedienen des Einschallknopfes das Fahrzeug aus dem Stillstand durch die Regeleinrichtung beschleunigt wird. Unterhalb einer Mindestgeschwindigkeit soll also die Regeleinrichtung außer Betrieb gesetzt sein. Bei Fahrzeugen mit manuell schallbarem Getriebe soll während der Schalt/.cit die Regeleinrichtung abgeschaltet sein, damit die Drehzahl des Motors nicht unzulässig erhöht wird. Schließlich soll natürlich die Regeleinrichtung auch manuell abschaltbar sein.

Aus allen diesen Kriterien werden nun Ahschaltsigna-Ie abgeleitet und der Abschaltspcicher sorgt dafür, daß während des Vorliegcns dieser Abschaltsignalc dl·: Regeleinrichtung auch nicht über den vorgesehenen manuell belatigbaren Einschaltcr in Metrieb gesetzt werden kann.

Schließlich ist noch erwünscht, daß auch bei einem Ausfall des Bremslichtschalters und damit einem Ausfall des' Bremsvorgang-Abschaltsignals die Regeleinrich-■Ί tung außer Setrieb gesetzt wird, sobald die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit um einen bestimmten Betrag von der Sollgeschwindigkeil abweicht Das bei dieser Betriebsbedingung vorliegende Abschaltsignal soll allerdings durch den Einschal'er überspielbar sein, damit

ίο nach dem Bremsvorgang auch bei großer Abweichung zwischen Sollgeschwindigkeit und tatsächlicher Fahrgeschwindigkeit das Fahrzeug wieder auf die gewünschte Geschwindigkeit hin beschleunigt wird.

Aus der US-PS 34 55 411 ist eine Schaltungsanord-

nunfc zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges mit einem Abschaltspeicher bekannt, der ein Relais (181, 184) mit einem Schaltkontakt im Stromversorgungskreis des Stellgliedes aufweist In den Steuerkreis dieses Relais sind die Kollektor-Emitter-

:ό strecken mehrerer Transistoren geschaltet, deren Basen über geeignete Schwellwertschalter die Linzclnen Abschaltsignale zugeführt werden. Wenn diese Transistoren leitend sind, kann durch Betätigung des Einschalte« das Ralis erregt werden, welches sich

:■"> schließlich selbst hält, solange der Stromversorgungskreis des Stellgliedes geschlossen ist. Diese" bekannte Abschaltspeicher benötigt viele Bauteile, ist daher aufwendig und teuer, zudem auch wegen des verwendeten Relais störanfällig.

in Diese Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Abschaltspeicher zu schaffen, der mit möglichst geringem Bauteileaufwand die geforderten Sicherheitsfunktionen erfüllt, insbesondere keine zusätzlichen Schwellwertschalter für die Abschaltsignale benötigt.

i) Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abschaltspeicher im wesentlichen aus einem mitgekoppelten Verstärker besteht, dessen Mitkopplung durch ein Wiedereinschaltsignal abschaltbar ist.
Bei dieser Ausführung entfallen ai..r> mechanisch

χι bewegbare Teile, wodurch die Störanfälligkeit herabgesetzt wird. Außerdem ist der Raumbedarf bei der heute möglichen Integration solcher Verstärker geringer. Der Abschaltspeicher selbst übernimmt die Funktion der Sch well Werterkennung.

Γι Bei analogen Regeleinrichtungen liegen auch die Abschaltsignalc zumindest teilweise in analoger Form vor. Diese Abschaltsignale können wie an sich bekannt mittels geeigneter Schwellwertschalter in digitale Abschaltsignalc umgeformt werden und dem Eingang

^ri(i und/oder dem Ausgang des Verstärkers zugeführt werden, wodurch der Abschaltspeicher in seine Sperr'age gekippt wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung läßt sich aber der Bauteileaufwand weiter verringern und ein Schwell·

Μ wertschalter einsparen, wenn man den Verstärker als Differenzverstärker ausbildet und dem einen Eingang eine Referenzspannung und dem anderen Eingang ein analoges Abschaltsignal zuführt. Dc Verstärker erfüllt dann einerseits die Funktion eines Komparators und

mi andererseits die eines Speichers. Bei einer bevorzugten Ausführung wird man ein der tatsachlichen Fahrgeschwindigkeit proportionales Signal als analoges Signal dem Verstarker zuführen und die Referenzspannung so vorgeben, daß beispielsweise unterhalb einer Gcschwin-

h'i cligkeit von 2^r> km/h der Verstärker in seine Spcrrlage gekippt ist.

Das Abschaltsignal, welches aus der Differenz /wischen tatsächlicher Fahrgeschwindigkeit und Sollge-

schwindigkeit abgeleitet wird, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dem Verstärker dynamisch zugeführt Das bedeutet, daß bei Vorliegen des Signals der Abschaltspeicher in seine Sperrlage kippt, daß aber nach kurzer Zeit durch Betätigung der Ein-Taste der Abschaltspeicher rücksetzbar ist, selbst wenn die tatsächliche Geschwindigkeit immer noch geringer ist als die gewünschte Geschwindigkeit In diesem Fall kann also das Widereinschaltsignal das Abschaltsignal überspielen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert

Ein Istwertgeber 10 hat an seinem Ausgang 11 ein Gleichspannungssignal, dessen Höhe der Fahrgeschwindigkeit proportional ist Diese Gleichspannung sowie eine an einem Potentiometer 12 abgegriffene, eine Sollgeschwindigkeit repräsentierende Spannung werden dem Regler 13 zugeführt der aus der Differenz dieser beiden Signale ein Stellsignal für ein Stellglied 14 ableitet Das Stellglied enthält eine transistorisierte Endstufe 15 zur Ansteuerung eines Magnetver/.ils 16, durch welches beispielsweise die Drosselklappe des Fahrzeuges 17 verstellt wird. Die Regeleinrichtung ist in der vorliegenden Anmeldung nur prinzipiell dargestellt Nähere Einzelheiten hierzu Findet man beispielsweise in der Patentanmeldung P 25 37 415.6. Zu der Regeleinrichtung gehört weiterhin ein insgesamt mit 20 bezeichneter Abschaltspeicher, sowie weitere Schaltelemente zur Aufbereitung der Abschaltsignale und des Wiedereinschaltsignals. Ein erstes Abschaltsignal wird am Ausgang 18 des Reglers 13 abgegriffen. Dieses analoge Abschaltsignal ist proportional der Differenz zwischen der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit und der vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit Dieses Signal wird einem Schwellwertschalter 21 zugeführt an dessen Ausgang negative Spannung anliegt, sobald die tatsächlich gefahrene Geschwindigkeit den Sollwert um einen bestimmten Schwellwert unterschreitet Das Ausgangssigna, dieses Schwellwertschalters wird über einen Kondensator 22 und eine Entkopplungsdiode 23 dem Eingang 24 des Abschaltspeichers 20 zugeführt. Als weiteres Abschaltsignal dient dip Gleichspannung am Ausgang 11 des Istwertgebers 10, welches in analoger Form über den Widerstand 25 ebenfalls zum Eingang des Abschaltspeichers geführt wird.

Mit 26 ist ein Ausschalter bezeichnet, über den der Entkopplungstransistor 27 durchsteuerbar ist, so daß dann ebenfalls ein negativer Impuls am Eingang 24 des Abschaltspeichers anliegt.

Schließlich werden noch Abschaltsignale bei Betätigung des Brenislichtschalters 28 bzw. eines Kupplungsschalters 29 ausgelöst. Der Wert des Widerstandes 30 ist wesentlich größer als der Wert des Widerstandes der Bremslichtlampe 31. so daß bei geschlossenem Kupplungsschalter 29, aber geöffnetem Bremslichtschalter 28 die Basis des F.ntkopplungslransistors 27 nahezu auf Masse liegt. Sobald aber bei geschlossenem K.upplungsschülter der Brcmslichischaltcr 28 betätigt wird oder aber sobald der Kupplungsschalter geöffnet wird, liegt an der Basis des lintkoppltingstransistors 27 eine positive Spannung, so daß dieser in den leitenden /uMand geschaltet wird und den Hingang 24 des Abschaltspeichers mit Masse verbindet. Zusammenfassend läßt sich also sagen, daß bei Betätigung der Schalter 26, 28 und 29 positive Spannungssprünge als Ab'ichaltsignale dienen, dio aber mittels des FntkopplimisiraiiMstors Xl invertiert werden, so daß am Eingang 24 des Abschaltspeichers 20 negative Spannungssprünge als Abschaltsignale wirksam werden, wie dies auch bei zu geringer Fahrgeschwindigkeit oder zu großer Differenz zwischen tatsächlicher Fahrgeschwin-ί digkeit und Sollgeschwindigkeit bewirkt wird.

Der Abschaltspeicher 20 enthält einen Differenzverstärker in Form eines Operationsverstärkers 40 mit zwei Eingängen 41 und 42 und einem Ausgang 43. Der invertierende Eingang 41 des Operationsverstärkers 40

ίο ist an den Abgriff eines aus den Widerständen 44 und 45 gebildeten Spannungsteilers angeschlossen. Ober den Widerstand 46 und die Schalterdiode 47 ist dieser Operationsverstärker 40 mitgekoppelt. Die Schalterdiode 47 ist im Mitkopplungszweig so angeordnet daß sie

i-> über die Diode 48 bei Betätigung des Einschalters 49, d. h. bei Auslösung eines Widereinschaltsignals gesperrt wird.

Ober eine weitere Diode 50 wird die Endstufe 15 gesperrt, solange am Ausgang 43 des Operalionsver-

■»i> stärkers nahezu Massepotential anüegi ?n diesem Fall äst die Diode 50 leitend. Wenn dagegen :m Ausgang 43 des Operationsverstärkers 40 nahezu die Betriebsspannung der Batterie 51 ansteht, ist die Diode 50 gesperrt und die Wirkungsweise der Endstufe 15 wird nicht

.>-, beeinträchtigt. Der Abschaltspeicher funktioniert im wesentlichen wie folgt:

Bei Vorliegen eines negativen Spannungssprunges am Eingang 24 des Abschaltspeichers sinkt entsprechend auch die Spannung am nicht invertierenden

mi Eingang 42 des Operationsverstärkers 40. Aufgrund des hohen Verstärkungsfaktors dieses Verstärkers 40 springt auch die Ausgangsspannung 43 schlagartig auf nahezu Massepotential, wobei dieses Ausgangsspannung über den Widerstand 46 und die Diode 47 auf den

si nicht invertierenden Eingang 42 rückgekoppelt wird, so daß auch nach Beendigung des Spannungssprunges am Eingang 24 des Abschaltspeichers dieser in seiner Sperrlage verbleibt, in der der Ausgang 43 praktisch auf Massepotential liegt. An dieser Sperrlage ändert sich

JIi auch bei Betätigung des Einschalters 49 so lange nichts, solang : der Eingang 24 des Abschaltspeichers auf einem Potential liegt, welches geringer ist als die Spannung am Abgriff des aus den Widerständen 44 und 45 gebildeten Spannungsteilers am Eingang 41 des Operationsverstär-

Ii kers 40. Wenn aber keine Abschaltsignale mehr vorliegen, weil beispielsweise der Bremsvorgang abgebrochen oder die Getriebeumschaltung beendet wurde oder wenn durch eine Laständerung die Mindestgeschwindigkeit wieder überschritten wurde, kann durch

Vi Betätigung des Einschalters 49 ein Wiedereinschaltsignal ausgelöst werden, welches über die Diode 48 die Mitkopplung des Operationsverstärkers 40 unterbricht und sonii·. wieder den Abschaltspeicher in seine andere Vorzugslage zurücksetzt. Am Ausgang 43 des Opera-

v> tionsverstärkers erscheint dann nahezu die Baltcriespannung, so daß die Diode 50 gesperrt wird und die Endstufe normal arbeiten kann.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung ist in dem einfachen Aufbau des

wi Abschaltspeichers zu sehen, bei dem keine störanfälligen Relais verwendet sind. Natürlich könnte das am Ausgang Il des Istwertgebers 10 abgegriffene Abschaltsignal ebenfalls über einen Schwellwertschalter in ein digitales Signal umgewandelt und dann dem Eingang

h, 24 des Abschaltspeiehci s /iigt-fiihrt werden, doch läßt sich dieser erhöhte Bauteileaufwand vermeiden, wenn — wie in der Zeichnung dargestellt — durch geeignete Bemessung der Widerstände 44 und 45 eine Referenz-

spannung gebildet wird, so (hilt der Operationsverstär kiT40 mich als Kompai alor wirkt iiiul in seine Sperrlage kippt, wenn dieses über den Widerstund 25 an den nicht invertierenden l-jngang 42 des Operationsverstärkers 4C¹ geführte analoge Signal den durch die Referenzspannung festgelegten Schwellwei I iintetsclireilet. Schließ lieh ist bei einer weiteren Weiterbildung durch einfache dynamische Zuführung des Ahschaltsignals über den Kondensator 22 gewährleistet, dnl.t dieses Abschaltsignal durch ein Wiedereinst haltsignal liherspicll werden kann, wie dies im Ijri/elfall gewünscht ist.

Hei dem in der Zeichnung dargestellten Aiisftihnings beispicl werden die Abschaltsignale dem Kingang 24 des Abschallspcichers b/w. dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 40 zugeführt. (jenausogut könnte man diese Abschaltsignalc dem Ausgang 4? zuführen, weil über den Widerstand 4h und die Diode 47 am nicht invertierenden Hingang immer nahezu die .Spannung vom Ausgang 43 ansteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1
Patentansprüche:

!.Schaltungsanordnung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges mit einem Abschaltspeicher, der durch Abschaltsignale setzbar und durch Wiedereinschaltsignale rücksetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschaltspeicher (20) im wesentlichen aus einem mitgekoppelten Verstärker (40) besteht, dessen Mitkopplung durch ein Wicdereinschaltsignal abschal tbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitkopplung durch die Reihenschaltung eines Widerstandes (46) und einer Schalterdiode (47) gebildet ist und die Diode durch ein Wiedereinschaltsignal sperrbar ist

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß digitale Abschaltsigna le dem Eingang (42) und/oder dem Ausgang (43) des Verstärkers (4Vt) zugeführt sind.

4. Schaltungsanordnung nach wenigstens einen der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker ein Differenzverstärker ist, dessen einem Eingang (41) eine Referenzspannung und dessen anderem Eingang (42) Abschaltsignale zugeführt sind, von denen eines eine analoge Größe ist.

5. Schaltungsanordnung nach wenigstens einen der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Abschaltsignal bei Überschreiten einer bestimmten Differenz zwischen tatsächlicher Fahrgeschwindigkeit und Sollgeschwindigkeit au^elöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Abschaltsignsil dem Verstärker (40) über einen Kondensator (22!) dynamisch zugeführt ist.