DE2545294A1

DE2545294A1 - Einrichtung zum regeln der fahrgeschwindigkeit eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE2545294A1
Application number: DE19752545294
Authority: DE
Inventors: Heinz Allerdist
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1975-10-09
Filing date: 1975-10-09
Publication date: 1977-04-14
Also published as: AU498824B2; AU1826576A; DE2545294C2; JPS5247194A; GB1520609A; US4133406A

Description

VDO 6 Frankfurt/Main

Adolf Schindling AG Gräfstrasse 1o3

Einrichtung zum Regeln der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regeln der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges mit einem elektrischen, von einem geschwindigkeitsabhängigen Signal beaufschlagten Regler, der die jeweilige Ist-Geschwindigkeit mit einer gewünschten, in einen Speicher eingegebenen Soll-Geschwindigkeit vergleicht und bei einer Abweichung der Ist-Geschwindigkeit von der Soll-Geschwindigkeit ein von deren Größe abhängiges Signal an eine Steuerstufe abgibt, die das Verhältnis des dem Fahrzeugmotor zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches beeinflusst, sowie einem manuell wirksam schaltbaren Stromkreis zur Beschleunigung des Fahrzeugs auf eine im Speicher gespeicherte Fahrgeschwindigkeit.

Bei den bekannten Einrichtungen des vorbeschriebenen Aufbaus ist neben einer Anzahl von Schaltern zur Steuerung der Einrichtung auch ein Schalter vorhanden, der die Möglichkeit bietet, bei seiner Betätigung die außer Betrieb gesetzte Regeleinrichtung wieder einzuschalten und gleichzeitig das Fahrzeug auf eine vor Außerbetriebsetzung der Regeleinrichtung eingespeicherte Fahrgeschwindigkeit zu beschleunigen oder abzubremsen. So kann beispielsweise nach dem Abbremsen eines mit einer geregelten Geschwindigkeit von 8o km/h fahrenden Kraftfahrzeugs auf eine Geschwindigkeit von 4o km/h die bei diesem Abbremsvorgang automatisch ausgeschaltete Regeleinrichtung lediglich durch kurzes

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Betätigen des besagten Schalters wieder eingeschaltet werden, wobei das Fahrzeug wieder auf die zuvor geregelte Geschwindigkeit von 80 km/h beschleunigt wird. Die Regeleinrichtung versucht hierbei das Fahrzeug in möglichst kurzer Zeit auf die gespeicherte Soll-Geschwindigkeit zu bringen, was bedeutet, daß das Fahrzeug maximal beschleunigt wird. Bei Beschleunigungsvorgängen aus niederen Geschwindigkeiten führt dies insbesondere bei leistungsstarken Fahrzeugmotoren zu einem Durchdrehen der Antriebsräder und, falls darüber hinaus ungünstige Straßenverhältnisse vorliegen, zu einem gefährlichen Ausbrechen des Fahrzeugs.

Dieser Nachteil der bekannten Einrichtungen soll durch die Erfindung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, bei der sichergestellt ist, daß insbesondere bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs von einer relativ niederen Ist-Geschwindigkeit auf eine verhältnismäßig hohe, gespeicherte Sollgeschwindigkeit keine kritischen Fahrsituationen hervorrufende Beschleunigungswerte auftreten. Zudem soll . der hierfür erforderliche Aufwand möglichst gering sein und keine oder allenfalls vernachlässigbare Auswirkungen auf das Bauvolumen der Einrichtung auftreten.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der eingangs beschriebenen Einrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine mit dem geschwxndigkeitsabhängigen Signal gespeiste Differenzierstufe vorgesehen ist, deren Ausgangssignal das geschwindigkeitsabhängige Signal mittelbar oder unmittelbar im Sinne einer Erhöhung beeinflußt.

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Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird das von der Differenzierstufe gebildete Signal, dessen Betrag zu Beginn des Beschleunigungsvorganges groß und am Ende desselben Null ist, beispielsweise additiv dem geschwindigkeitsabhängigen Signal zugeführt. Infolgedessen ist der Betrag des von der Abweichung der Ist-Geschwindigkeit von der Soll-Geschwindigkeit abhängigen Signals geringer als es den tatsächlichen Verhältnissen entspricht. Der Steuerstufe wird also zu Beginn und während des Beschleunigungsvorganges eine geringere Abweichung der Ist-Geschwindigkeit von der Soll-Geschwindigkeit vorgetäuscht, als sie in Wirklichkeit vorhanden ist und somit das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Sinne einer Beschleunigungsverringerung beeinflußt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß keine Beschleunigungswerte auftreten, die zu kritischen Fahrsituationen führen können. Dq das beschleunigungsabhängige Signal bei Erreichen der Sollgeschwindigkeit Null wird bei konstanter Fahrgeschwindigkeit ist ja die Beschleunigung gleich Null - ist im übrigen auch gewährleistet, daß das Fahrzeug die gespeicherte Soll-Geschwindigkeit tatsächlich erreicht. Ein besonderer Vorteil aer Erfindung besteht darin, daß eine gemäß der Erfindung aufgebaute Baugruppe äußerst wenig Platz beansprucht, billig ist und ohne Schwierigkeiten nachträglich in bereits installierte Einrichtungen eingebaut werden kann.

Wie bereits erwähnt, kann die Beeinflussung des geschwindig— keitsabhängigen Signals dadurch erfolgen, daß das von der Differeizierstufe erzeugte Signal dem geschwindigkeitsabhängigen Signal additiv zugeführt wird, d.h. durch eine unmittelbare Beeinflussung des geschwindigeitsabhängigen

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Signals, oder, was aus schaltungstechnischen Gründen vorteilhafter ist, dadurch, dass das Differenzierstufenausgangssignal das von der Größe der Abweichung abhängige Signal vermindernd beeinflusst.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist als Differenzierstufe ein mit einem Differenzierglied beschalteter Operationsverstärker vorgesehen.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind Mittel zum zusätzlichen zeitabhängigen Verändern des Differenzierstuf enausgangssignals vorgesehen, derart, daß sich mit wachsendem zeitlichen Abstand vom Einschaltzeitpunkt des manuell wirksam schaltbaren Stromkreises das Ausgangssignal der Differenzierstufe im Sinne einer Beschleunigungszunahme ändert. Diese Maßnahme bringt den Vorteil mit sich, daß die Beschleunigungsbegrenzung nicht während des gesamten Beschleunigungsvorganges voll wirksam ist, sondern nur zu Beginn des Beschleunigungsvorganges und danach die Begrenzung sukzessive zurückgenommen wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsfonm der Erfindung ist als Mittel zum zeitabhängigen Verändern des Differenzierstufenausgangssignals ein einen Kondensator enthaltendes, den Arbeitspunkt der Differenzierstufe beeinflussendes Zeitglied vorgesehen, das zusammen mit dem Stromkreis wirksam schaltbar ist.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert.

Die Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung umfasst einen Geschwindigkeitsgeber 1, dessen Ausgangssignal eine der Fahrgeschwindigkeit proportionale Frequenz besitzt, einen

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dem Geber 1 nachgeschalteten Frequenz-Spannungs-Wandler 2, dessen Ausgangssignal einmal mittelbar über eine Speichereinheit 3 für den Geschwindigkeits-Sollwert und zum anderen unmittelbar einem Differenzverstärker 4 zugeleitet wird, in dem der jeweilige Geschwindigkeits-Istwert mit dem Geschwindigkeits-Sollwert verglichen wird. Im Falle einer Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert erhöht oder verringert sich das Potential im Komperatorausgang, der mit einer Steuerstufe 5 verbunden ist. Die Steuerstufe 5 enthält einen pneumatischen Stellantrieb 6, der mit der Drosselklappe 7 am Fahrzeugmotor gekoppelt ist.

Der Ausgang des Frequenz-Spannungs-Wandlers 2 steht des weiteren über eine Differenzierstufe '8 mit dem Eingang der Steuerstufe 5 in Verbindung. Als Differenzierstufe ist ein Operationsverstärker 9 vorgesehen, der mit einem Differenzierglied 1o beschaltet ist. Zum zeitabhängigen Verändern des durch die beiden Widerstände 11 und 12 gegebenen Arbeitspunktes des Operationsverstärkers 9 ist ein Zeitglied 13 vorhanden, das einen Kondensator 14 enthält und über den Widerstand 15 und eine Diode 16 mit dem Operationsverstärker in Verbindung steht. Über einen Arbeitskontakt 17, der durch ein in der Steuerstufe 5 befindliches, nicht dargestelltes Relais geschlossen wird, wenn der Geschwindigkeitswiederaufnahmeschalter in der Bedienungseinheit 18 betätigt wird, ist das Zeitglied 13 an Betriebsspannungspotential anlegbar. Eine Betätigung des geschlossenen Kontaktes 17 im Sinne einer Öffnung erfolgt durch Ausschalten der Regeleinrichtung, was sowohl manuell als auch durch Berühren der Bremse oder Kupplung möglich ist.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung hinsichtlich der Beschleunigungsbegrenzung sei davon ausge-

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gangen, daß die gesamte Einrichtung abgeschaltet ist und das Fahrzeug sich mit einer ungeregelten Geschwindigkeit bewege, die etwas oberhalb der für die Regeleinrichtung vorgesehenen Mindestgeschwindigkeit liegt. Die Mindestgeschwindigkeit beträgt im allgemeinen 3o km/h. Die im Speicher 3 gespeicherte Sollgeschwindigkeit betrage 12o km/h.

Wird nun in der Bedienungseinheit 18 der Geschwindigkeitswiederaufnahmeschalter, kurzzeitig betätigt, so wird zum einen die gesamte Regeleinrichtung eingeschaltet und gleichzeitig der Kontakt 17 selbsthaltend geschlossen.

Da die Ist-Geschwindigkeit gemäß dem Vorstehenden relativ gering ist und eine hohe Soll-Geschwindigkeit vorliegt, ist das am Ausgang des Differenzverstärkers 4 im Zeitpunkt der Betätigung des Geschwindigkeitswiederaufnahmeschalters erscheinende Signal entsprechend hoch. Die Folge ist, daß das durch Differenzieren des geschwindigkeitsproportionalen Ausgangssignals des Frequenz-Spannungs-Wandlers erzeugte Beschleunigungssignal ebenfalls hoch ist und mithin, da das Differenzverstärkungsausgangssignal um das Beschleunigungssignal gemindert wird, der Steuerstufe 5 ein Signal zur Verfugung gestellt wird, daß dieser einen wesentlich kleineren Unterschied zwischen Ist- und Soll-Geschwindigkeit vortäuscht. Das Fahrzeug beschleunigt somit langsamer als bei der bekannten Einrichtung.

Wie bereits erwähnt, wurde beim Betätigen des Geschwindigkeitswiederaufnahmeschalters auch der Arbeitskontakt 17 geschlossen. Dadurch lädt sich der Kondensator 14 über den Widerstand 19 auf und nach Erreichen einer Schwellspannung erhöht sich im Punkt 2o und damit am Normaleingang des Operationsverstärkers 9 das Potential. Dies hat eine Ver Schiebung des Arbeitspunktes

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des Operationsverstärkers 9 in eine solche Richtung zur Folge, daß sich sein Ausgangssignal bei gleichem Signal am anderen Eingang vermindert. Der maximal vorgegebene Beschleunigungswert wird infolgedessen erhöht. Diese Verminderung des Ausgangssignals des Operationsverstärkers 9 wird solange fortgesetzt, bis die Maximalbeschleunigung des Fahrzeuges erreicht ist.

Während des Fahrens mit geregelter Geschwindigkeit ist das Ausgangssignal des Operationsverstärkers gleich Null bei Fahren mit konstanter Geschwindigkeit tritt bekanntlich keine Beschleunigung auf.

Sobald die Bremse oder die Kupplung berührt wird oder die Regeleinrichtung auf andere Weise ausgeschaltet wird, öffnet der Arbeitskontakt 17 wieder und der Kondensator 14 entlädt sich rasch über den niederohmigen Widerstand

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ORIGINAL

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Einrichtung zum Regeln der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges mit einem elektrischen, von einem geschwlndigkeitsabhängigen Signal beaufschlagten Regler, der die jeweilige Ist-Geschwindigkeit mit einer gewünschten, In einen Speicher eingegebenen Soll-Geschwindigkeit vergleicht und bei einer Abweichung der Ist-Geschwindigkeit von der Soll-Geschwindigkeit ein von deren Größe abhängiges Signal an eine Steuerstufe abgibt, die das Verhältnis des dem Fahrzeugmotor zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches beeinflußt sowie einem manuell wirksam schaltbaren Stromkreis zur Beschleunigung des Fahrzeugs auf eine Im Speicher gespeicherte Fahrgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daB eine mit dem geschwindigkeitsabhängigan Signal gespeiste Differenzierstufe (S) vorgesehen Ist, deren Ausgangssignal das geschwindigkeitsabhängige Signal mittelbar oder unmittelbar im Sinne einer Erhöhung beeinflußt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das DIfferenzierstufenausgangssignal das von der Größe der Abweichung abhängige Signal vermindernd beeinflusst.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Differenzierstufe (8) ein mit einem Differenzierglied (io) beschalteter Operationsverstärker (9) vorgesehen ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (13) zum zusätzlichen zeit

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ORIGINAL INSPECTED

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abhängigen Verändern des'Differenzierstufenausgangssignals vorgesehen sind, derart, daß sich mit wachsendem zeitlichen Abstand vom Einschaltzeitpunkt des Stromkreises das Ausgangssignal der Differenzierstufe (8) im Sinne einer Beschleunigungszunahme ändert.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daB als Mittel zum zeitabhängigen Verändern des Differenzierstufenausgangssignal ein einen Kondensator (14) enthaltendes den Arbeitspunkt der Differenzierstufe (8) beeinflussendes Zeitglied (13) vorgesehen ist, das zusammen mit dem Stromkreis wirksam schaltbar ist.

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